[發明專利]低密度奇偶校驗碼的解碼方法與解碼器

在審

• 申請號: 201610313421.9
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN107370554A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 李晃昌;翁詠祿;王晉良
• 申請（專利權）人: 王晉良
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 王珊珊

技術領域

本發明涉及低密度奇偶校驗碼的解碼方法與解碼器，且特別涉及解碼調度可變化(variable decoding schedule)的低密度奇偶校驗碼的解碼方法與解碼器。

背景技術

在1962年，低密度奇偶校驗碼(LDPC code)即被Gallager提出，并被證明其錯誤校正能力非常接近理論最大值，香農極限(Shannon Limit)，但是沒有具體實施的方式。

最近幾年，無線通信的研發中，因應近代技術的需求，再度考慮低密度奇偶校驗碼的解碼方式。近代技術的需求例如是視頻的需求，其需要傳輸大量數據。基于傳輸數據大增而采用數據信號并行傳送，以利于無線通信裝置較快速地正確接收數據。又對于移動無線通信裝置，更有利于在快速移動中(例如列車時)的通信時，鎖定移動無線通信裝置。另外，數據信號并行傳送也可以適用于光學傳輸(optical transport)，例如在超高速串行光學傳輸網絡(ultra-high-speed serial optical transport network)的應用。低密度奇偶校驗碼的具體實施方式，隨著集成電路的技術演進，已逐漸可行，而成為各種先進通信系統的頻道編碼標準。

然而，低密度奇偶校驗碼在解碼時，依照低密度奇偶校驗矩陣的編碼方式，主要基于有迭代性(iterative)的可靠度傳播(belief propagation，BP)，也有提出多種解碼方式。然而傳統方式在多次迭代的解碼嘗試中，其解碼調度一般是采用低密度奇偶校驗矩陣的陣元順序，當作解碼調度(decoding schedule)。

這種固定解碼調度的解碼方式，雖然其實施方式可以簡易直接進行，但是在解碼效率考慮上，解碼效率的提升是技術研發所需要考慮的因素。

發明內容

本發明提供一種低密度奇偶校驗碼的解碼方法與解碼器，用以有效將輸入信號依據預定的低密度奇偶校驗矩陣解出正確的碼字(codeword)，加快迭代運算的收斂速度。

本發明的一種低密度奇偶校驗碼的解碼方法，用以將輸入信號依據預定的低密度奇偶校驗矩陣解出正確的碼字。本方法包括依據該低密度奇偶校驗矩陣，在預定的解碼嘗試次數內進行多次解碼嘗試，該多次解碼嘗試中至少包含使用第一解碼調度的第一解碼嘗試，以及使用第二解碼調度的第二解碼嘗試。該第二解碼嘗試相鄰接續于該第一解碼嘗試。該第一解碼調度為一組，不包含在該第二解碼調度中。

本發明的一種低密度奇偶校驗碼的解碼器，用以將輸入信號依據預定的低密度奇偶校驗矩陣解出正確的碼字，包括:一解碼單元，被配置以將輸入信號依據預定的低密度奇偶校驗矩陣解出正確的碼字，其中依據該低密度奇偶校驗矩陣，在預定的解碼嘗試次數內進行多次解碼嘗試，該多次解碼嘗試中至少包含使用第一解碼調度的第一解碼嘗試，以及使用第二解碼調度的第二解碼嘗試，其中該第二解碼嘗試相鄰接續于該第一解碼嘗試，該第一解碼調度不包含在該第二解碼調度中；以及一解碼調度估計單元，被配置以根據該低密度奇偶校驗矩陣產生及存儲多種不同的解碼調度，以供該解碼單元取得該第一解碼調度與該第二解碼順。

在本發明的一實施例中，在上述低密度奇偶校驗碼的解碼方法與解碼器中，該第一解碼調度是層式可靠度傳播順序與垂直式可靠度傳播順序的其中一個，該第二解碼調度是該層式可靠度傳播順序與垂直式可靠度傳播順序的其中另一個。

在本發明的一實施例中，在上述低密度奇偶校驗碼的解碼方法與解碼器中，該第一解碼調度與該第二解碼調度都是層式可靠度傳播順序，但是該第二解碼調度的碼率低于該第一解碼調度的碼率。

在本發明的一實施例中，在上述低密度奇偶校驗碼的解碼方法與解碼器中，該第一解碼調度與該第二解碼調度都是垂直式可靠度傳播順序，但是該第二解碼調度的碼率低于該第一解碼調度的碼率。

在本發明的一實施例中，在上述低密度奇偶校驗碼的解碼方法與解碼器中，該第一解碼調度與該第二解碼調度是根據最大互信息增加(maximum mutual information increase，M²I²)算法，依照不同參數條件所決定的不同順序。

在本發明的一實施例中，在上述低密度奇偶校驗碼的解碼方法與解碼器中，該第一解碼嘗試與該第二解碼嘗試都會重置該碼字的初始值，或是后續的該第二解碼嘗試會使用該第一解碼嘗試的結果為初始值。

在本發明的一實施例中，在上述低密度奇偶校驗碼的解碼方法與解碼器中，該第二解碼嘗試的碼率比該第一解碼嘗試碼率低。