[發(fā)明專利]一種多元LDPC碼譯碼方法和譯碼器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210697762.6
• 申請(qǐng)日: 2022-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115133937A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉占獻(xiàn);張海君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H03M13/11
• 分類號(hào): H03M13/11
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種多元LDPC碼譯碼方法和譯碼器。方法包括：對(duì)系統(tǒng)初始化；對(duì)所述多元LDPC碼進(jìn)行譯碼，在譯碼的過(guò)程中，將屬于多幀或同一幀內(nèi)多行的列信息同時(shí)進(jìn)行FFT運(yùn)算；當(dāng)譯碼迭代次數(shù)達(dá)到設(shè)定的最大值時(shí)，利用譯碼迭代得到的更新后的分層信息進(jìn)行判決。采用本發(fā)明，可以充分利用現(xiàn)有硬件強(qiáng)大的矩陣算力進(jìn)而加速多元LDPC碼的譯碼過(guò)程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種多元LDPC碼譯碼方法和譯碼器。

背景技術(shù)

與二元LDPC碼相比，在中短碼長(zhǎng)情況下多元LDPC碼可以獲得1dB左右的編碼增益。對(duì)于多元LDPC碼的譯碼器，文獻(xiàn)中主要采用的是糾錯(cuò)性能較好的BP譯碼算法，如FFT-QSPA，Min-Sum和Min-Max。相對(duì)于Min-Sum和Min-Max譯碼算法，F(xiàn)FT-QSPA譯碼算法可以獲得最好的譯碼性能。多元LDPC碼行信息更新過(guò)程的復(fù)雜度最高，現(xiàn)有軟硬件譯碼器的譯碼速率并不高，無(wú)法滿足未來(lái)通信系統(tǒng)的發(fā)展需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種多元LDPC碼譯碼方法和譯碼器，以便加速多元LDPC碼的譯碼過(guò)程。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種多元LDPC碼譯碼方法，包括：

對(duì)系統(tǒng)初始化；

對(duì)所述多元LDPC碼進(jìn)行譯碼，在譯碼的過(guò)程中，將屬于多幀或同一幀內(nèi)多行的列信息同時(shí)進(jìn)行FFT運(yùn)算；

當(dāng)譯碼迭代次數(shù)達(dá)到設(shè)定的最大值時(shí)，利用譯碼迭代得到的更新后的分層信息進(jìn)行判決。

可選地，所述將屬于多幀或者同一幀內(nèi)多行的列信息同時(shí)進(jìn)行FFT運(yùn)算具體包括：

將來(lái)自于不同列的信息按行進(jìn)行矩陣重組；

對(duì)重組后的矩陣進(jìn)行基于矩陣運(yùn)算的FFT變換。

可選地，所述對(duì)重組后的矩陣進(jìn)行基于矩陣運(yùn)算的FFT變換包括：

采用矩陣分塊的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)矩陣運(yùn)算的加速；

其中，在進(jìn)行分塊矩陣運(yùn)算時(shí)，完成硬件的矩陣運(yùn)算單元與矩陣塊的映射，具體為對(duì)同時(shí)進(jìn)行更新的矩陣塊進(jìn)行二維排布，同時(shí)進(jìn)行更新的矩陣塊的總個(gè)數(shù)為Matrix_Num，同時(shí)進(jìn)行更新的矩陣塊的行數(shù)設(shè)置為Matrix_Row＝M_G/M_DIM，則其列數(shù)為Matrix_Col＝Matrix_Num/Matrix_Row，其中M_G和N_G分別表示列信息矩陣和FFT變換矩陣的行數(shù)和列數(shù)，M_DIM和N_DIM分別表示硬件的矩陣運(yùn)算單元所支持的基本矩陣塊的行數(shù)和列數(shù)。

可選地，在FFT變換矩陣列維度上運(yùn)算的次數(shù)為N_G/Matrix_Col×N_DIM。

可選地，對(duì)于FFT的變換矩陣，為將基本的FFT變換矩陣進(jìn)行對(duì)角化擴(kuò)展得到。

本發(fā)明還提供一種多元LDPC碼譯碼器，包括：

初始化模塊，用于對(duì)系統(tǒng)初始化；

譯碼模塊，用于對(duì)所述多元LDPC碼進(jìn)行譯碼，在譯碼的過(guò)程中，將屬于多幀或同一幀內(nèi)多行的列信息同時(shí)進(jìn)行FFT運(yùn)算；

判決模塊，用于當(dāng)譯碼迭代次數(shù)達(dá)到設(shè)定的最大值時(shí)，利用譯碼迭代得到的更新后的分層信息進(jìn)行判決。

可選地，所述譯碼模塊具體包括：

矩陣重組子模塊，用于將來(lái)自于不同列的信息按行進(jìn)行矩陣重組；

FFT變換子模塊，用于對(duì)重組后的矩陣進(jìn)行基于矩陣運(yùn)算的FFT變換。

可選地，所述FFT變換子模塊，具體用于采用矩陣分塊的方法使用Tensor核心來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)矩陣運(yùn)算的加速；