[發明專利]在硬決策軟解碼期間決定何時結束位翻轉算法的方法

在審

• 申請號: 202010977030.3
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN112104377A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 杜建東
• 申請（專利權）人: 慧榮科技股份有限公司
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

本發明公開了一種在低密度奇偶校驗解碼器執行硬決策軟解碼的期間決定何時結束位翻轉算法的方法。所述方法包括有：選取一特定次數的迭代，作為一第一臨界值；當達到所述第一臨界值時，針對目前為止所進行的每一次迭代決定出一最高可變節點碼字，以產生多個最高可變節點碼字；將所述最高可變節點碼字與一第二臨界值進行比較，所述第二臨界值是用于當前迭代的最高可變節點的最大錯誤除以2；以及當所述最高可變節點碼字的值小于或等于所述第二臨界值時，結束所述位翻轉算法。本發明通過只對算法執行一特定次數的迭代，來節省進行位翻轉的功率損耗。通過使用行權重作為一效能參數，可迅速地得知終止位翻轉的正確時間點，并且于目前的位翻轉算法終止后，可選用其他的解碼算法。

本申請是申請日為2017年02月16日、申請號為201710083754.1、發明創造名稱為“在硬決策軟解碼期間決定何時結束位翻轉算法的方法”的中國發明申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及用于一低密度奇偶校驗(low-density parity check，LDPC)解碼器的硬解碼(hard decoding)，尤其是涉及一種具備省電設計的位翻轉(bit flipping)算法。

背景技術

低密度奇偶校驗解碼器使用具有多個奇偶位的線性錯誤更正碼，其中所述奇偶位建立具有多個奇偶方程式的解碼器，以對接收到的碼字(codeword)進行驗證。舉例來說，低密度奇偶校驗可為一固定長度的二進制代碼，其中所述二進制代碼中所有的符元(symbol)相加會等于零。

在編碼過程中，所有的數據位會被重復執行并且被傳送至對應的編碼器，其中每個編碼器會產生一奇偶符元(parity symbol)。碼字是由k個信息位(information digit)以及r個校驗位(check digit)所組成。如果碼字總共有n位，則k＝n-r。上述碼字可用一奇偶校驗矩陣來表示，其中所述奇偶校驗矩陣具有r列(表示方程式的數量)以及n行(表示位數)，如圖1所示。這些碼被稱為“低密度”是因為相較于奇偶校驗矩陣中位0的數量而言，位1的數量相對的少。在解碼過程中，每次的奇偶校驗都可視為一奇偶校驗碼，并隨后與其他奇偶校驗碼一起進行交互校驗(cross-check)，其中解碼會在校驗節點(check node)進行，而交互校驗會在變量節點(variable node)進行。

LDPC解碼器支持三種模式：硬決策硬解碼(hard decision hard decoding)、軟決策硬解碼(soft decision hard decoding)，以及軟決策軟解碼(soft decision harddecoding)。圖1是奇偶校驗矩陣H(圖1的上半部份)以及Tanner Graph(圖1的下半部份)的示意圖，其中Tanner Graph是另一種表示碼字的方式，并且可用于解釋當使用一位翻轉(bit flipping)算法時，LDPC解碼器的一些涉及硬決策軟解碼的操作。

在Tunner Graph中，方形(C1～C4)所表示的校驗節點(check node)代表奇偶位(parity bit)的數量，且圓形(V₁～V₇)所表示的變量節點(variable node)是一碼字中位的數量。如果一特定方程式與碼符元(code symbol)有關，則對應的校驗節點與變量節點之間會以聯機來表示。被估測的消息會沿著這些聯機來傳遞，并且于節點上以不同的方式組合。一開始時，變量節點將發送一估測至所有聯機上的校驗節點，其中這些聯機包括被認為是正確的位。接著，每個校驗節點會依據對所有其他的連接的估測(connected estimate)來針對每一變數節點進行新的估測，并且將新的估測傳回至變量節點。新的估測是基于：奇偶校驗方程式迫使所有的變量節點連接至一特定校驗節點，以使總和為零。