[發明專利]用于對碼字進行譯碼的方法及譯碼器

在審

• 申請號: 202011296302.X
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN112468158A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 翁晟佑
• 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

本發明公開了一種用于對低密度奇偶校驗數據進行譯碼以對碼字進行譯碼的方法，所述方法包括以下步驟：接收多個初始估測，所述初始估測代表來自多個變數節點的碼字；發送所述初始估測至對應的多個校驗節點；使用所述初始估測中所有的初始估測來計算多個后驗機率值以及一外部信息，并且將所述后驗機率值以及所述外部信息發送至所述變數節點；監測接收于所述校驗節點的所述外部信息；當所述外部信息開始收斂時，針對所述初始估測啟用一癥狀校驗；以及當所述癥狀校驗等于零時，提前終止譯碼程序，否則，繼續執行下一次的迭代。本發明的有益之處在于，利用和?積算法來對低密度奇偶校驗碼進行硬判定軟譯碼，因而達到省電的效果。

本申請是申請日為2016年12月26日、申請號為201611216448.2、發明創造名稱為“用于對碼字進行譯碼的方法及譯碼器”的中國發明申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及低密度奇偶校驗(low-density parity check，LDPC)解碼，尤其是涉及一種用于節省電力的低密度奇偶校驗譯碼器和相關的譯碼方法。

背景技術

低密度奇偶校驗譯碼器使用具有奇偶位(parity bit)的線性錯誤校正碼來進行譯碼，其中奇偶位會提供用于驗證接收到的碼字(codeword)的奇偶方程式給譯碼器。舉例來說，低密度奇偶校驗可為一具有固定長度的二進制代碼，其中所有的符元(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。這些碼的所以被稱為「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)，其中譯碼會在校驗節點(check node)進行，而交互校驗會在變數節點(variable node)進行。

LDPC譯碼器支持三種模式：硬判定硬解碼(hard decision hard decoding)、軟判定硬解碼(soft decision hard decoding)，以及軟判定軟解碼(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譯碼器的一些關于硬判定軟解碼的操作。

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)所表示的變數節點(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數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，變數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數節點。新的估測是基于：奇偶校驗方程式迫使所有的變數節點連接至一特定校驗節點，以使總和為零。