[發(fā)明專利]用于提升分層QC-LDPC譯碼器硬件處理性能的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110454536.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN113328756B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建德;梁宏建;馬顯卿;鄧英;廖翼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市科思科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H03M13/11
• 分類號(hào): H03M13/11
• 代理公司: 深圳市鼎圣霏凡專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44759
• 代理人: 袁野

1.用于提升分層QC-LDPC譯碼器硬件處理性能的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、對(duì)基矩陣按照一定的原則進(jìn)行重排，進(jìn)行大量搜索后得到一個(gè)最優(yōu)的重排序列；

S2、將重排后的基矩陣以適合硬件實(shí)現(xiàn)的緊湊形式存儲(chǔ)；

S3、根據(jù)接收到的軟信息序列，對(duì)軟判決信息進(jìn)行初始化；

S4、逐層更新，將每一層的更新分為“前向處理”和“后向處理”兩步，采用流水線結(jié)構(gòu)對(duì)“前向處理”和“后向處理”并行計(jì)算；

S5、硬判決和校驗(yàn)檢測(cè)；

所述步驟S1中基矩陣最優(yōu)重排序列：首先給出“順序序列”的定義，“順序序列”是指將基矩陣中非零元素所在的位置按照行優(yōu)先的順序升序排列，一個(gè)重排后的序列需要滿足以下兩個(gè)條件才能稱之為“好序列”：第一在對(duì)某一層更新時(shí)，總是能用到最近更新的軟判決信息；第二采用流水線結(jié)構(gòu)對(duì)層并行處理時(shí)，“停止等待”時(shí)間最小；

所述步驟S1中為了得到一個(gè)“最優(yōu)的重排序列”，基本的行排列原則為：第一將基矩陣中擁有相同行重的行連續(xù)排列，這樣可以降低層并行處理中的“停止等待”時(shí)間；第二將行重大的行排列順序靠前，這是因?yàn)橄忍幚硇兄卮蟮男袝?huì)盡可能多地更新軟判決信息值，從而在后面層的更新中，會(huì)更大概率地用到最新的軟判決信息值，加快迭代收斂過程；第三使第一行和最后一行的相關(guān)性最小，所謂相關(guān)性是指兩行在相同列位置處都擁有非零元素，相關(guān)性最小可以保證調(diào)度沖突最小，從而使兩次迭代之間的延時(shí)最小；

所述步驟S1中為了得到一個(gè)“最優(yōu)的重排序列”，基本的列排列原則為：第一將基矩陣中列重大的列排列順序靠前；第二如果一行中某非空元素所在的列，其前一行在該列上也有非空元素，那么該非空元素在本行的排列順序應(yīng)該和前一行中該列上非空元素的處理順序相同或是更靠后；

所述步驟S2中將重排后的基矩陣以適合硬件實(shí)現(xiàn)的緊湊形式存儲(chǔ)：LDPC碼的校驗(yàn)矩陣是一個(gè)MxN維的稀疏矩陣，M為校驗(yàn)比特的個(gè)數(shù)，N為碼長，直接存儲(chǔ)的話效率太低，由于QC-LDPC碼可以通過基矩陣和提升因子擴(kuò)展得到，因此只需要存儲(chǔ)基矩陣中非零元素的位置及對(duì)應(yīng)的循環(huán)移位系數(shù)即可，為了表述方便，用宏元素來表述基矩陣中的非零元素，用宏行來表述基矩陣的行，用宏列來表述基矩陣的列。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提升分層QC-LDPC譯碼器硬件處理性能的方法，其特征在于，所述步驟S2中將重排后的基矩陣以適合硬件實(shí)現(xiàn)的緊湊形式存儲(chǔ)，用碼表來存儲(chǔ)基矩陣中宏元素的信息，每個(gè)宏元素需要存儲(chǔ)其在重排后的基矩陣中的行號(hào)、列號(hào)以及循環(huán)移位系數(shù)，將各宏元素按照重排后的順序存儲(chǔ)在碼表中，通過進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，與宏元素相關(guān)存儲(chǔ)信息可以進(jìn)一步精簡，分析如下：

宏元素的行號(hào)表示與其相關(guān)的校驗(yàn)方程編號(hào)，只要保證參與校驗(yàn)方程的各個(gè)宏元素是按照基矩陣選取的即可，并不需要對(duì)所有的校驗(yàn)方程都按照基矩陣的順序進(jìn)行計(jì)算，基于該分析，不需要存儲(chǔ)宏元素的行號(hào)，只需要將處于同一個(gè)宏行的宏元素s都連續(xù)存儲(chǔ)，同時(shí)標(biāo)明哪個(gè)宏行是該行的最后一個(gè)即可，用1bit便可表示該信息；

宏元素的列號(hào)對(duì)應(yīng)的是變量節(jié)點(diǎn)，需要存儲(chǔ)其在基矩陣中的列位置，在迭代過程中，需要知道每個(gè)變量節(jié)點(diǎn)信息第一次和最后一次使用分別是哪個(gè)宏元素調(diào)用的，因此，用1bit表示宏元素是否是其所處宏列的第一個(gè)宏元素，用1bit表示該宏元素是否是其所處宏列的最后一個(gè)宏元素。