Ldpc碼的譯碼方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種LDPC碼的譯碼方法，其特征在于，至少包括：根據(jù)能滿足系統(tǒng)性能需求的信息更新的位寬以及校驗(yàn)矩陣的特點(diǎn)、行重和列重、1元的總數(shù)選擇能使ASIC設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器面積消耗最小的交互信息的存儲(chǔ)方式；根據(jù)系統(tǒng)主頻和吞吐量的需求，以及需要的最大迭代次數(shù)，得到并行度需求，根據(jù)確定的存儲(chǔ)方式，選擇利于實(shí)現(xiàn)的并行方式；根據(jù)選擇的存儲(chǔ)方式和并行方式，將需要存儲(chǔ)的單元化零為整，進(jìn)行地址深度的合并或者位寬上的合并；本發(fā)明提供了一種通用的低成本LDPC碼譯碼方法，該方法根據(jù)不同系統(tǒng)、不同校驗(yàn)矩陣的分布特點(diǎn)以及能達(dá)到該系統(tǒng)性能需求的信息更新的位寬，選擇最優(yōu)的譯碼器存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)方法，以及與其相適應(yīng)的并行方式，并進(jìn)行必要的校驗(yàn)矩陣變換，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)資源的最小化。
【專利說明】LDPC碼的譯碼方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種信道糾錯(cuò)編譯碼領(lǐng)域，尤其涉及一種LDPC碼的譯碼方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LDPC 碼即低密度奇偶校驗(yàn)碼(Low Density Parity Check Code, LDPC),它是由Robert G.Gallager博士于1963年提出的一類具有稀疏校驗(yàn)矩陣的線性分組碼，不僅有逼近Shannon限的良好性能，而且譯碼復(fù)雜度較低，結(jié)構(gòu)靈活，是近年信道編碼領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于深空通信、光纖通信、衛(wèi)星數(shù)字視頻和音頻廣播等領(lǐng)域。LDPC碼已經(jīng)廣泛應(yīng)用于DTMB，DVB_S2, DVB_T2,以及4G通信系統(tǒng)中。
[0003]眾多周知，在通常的系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)較好的性能，通常需要達(dá)到足夠的迭代次數(shù)，也就是說LDPC碼需要較高的并行度進(jìn)行同時(shí)運(yùn)算，因此復(fù)雜度較高，因此，如何實(shí)現(xiàn)低成本和低功耗的譯碼器直接影響著整個(gè)系統(tǒng)芯片的競(jìng)爭(zhēng)力。而本領(lǐng)域的技術(shù)人員都知道:譯碼器的實(shí)現(xiàn)很大一部分消耗在存儲(chǔ)器上，于是，如何在不同的系統(tǒng)中，靈活地選擇合適的存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，顯得至為關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種通用的低成本LDPC譯碼器系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法，該設(shè)計(jì)方法根據(jù)不同接收系統(tǒng)、不同校驗(yàn)矩陣的分布特點(diǎn)，比如I元的總數(shù)，行重、列重等，以及能達(dá)到該系統(tǒng)性能需求的信息更新的位寬，選擇最優(yōu)的譯碼器存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)方法，以及與其相適應(yīng)的并行方式，并進(jìn)行必要的校驗(yàn)矩陣變換，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)資源的最小化。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種LDPC碼的譯碼方法，其至少包括:
[0006]根據(jù)譯碼更新信息的位寬以及校驗(yàn)矩陣的特點(diǎn)選擇存儲(chǔ)器面積消耗最小的存儲(chǔ)方式；
[0007]根據(jù)接收機(jī)系統(tǒng)主頻、吞吐量以及最大迭代次數(shù)的需求，得到并行度需求，根據(jù)上述選擇的存儲(chǔ)方式，確定并行方式；
[0008]根據(jù)選擇的存儲(chǔ)方式和確定的并行方式，選擇性的將存儲(chǔ)單元化零為整，進(jìn)行地址深度的合并和/或者位寬上的合并。
[0009]所述的LDPC碼的譯碼方法，其還包括:選擇性地對(duì)校驗(yàn)矩陣行進(jìn)行置換和/或者加減，使得校驗(yàn)矩陣的分布利于存儲(chǔ)。
[0010]所述的LDPC碼的譯碼方法，其還包括:根據(jù)選擇的存儲(chǔ)方式和確定的并行方式，
直接譯碼。
[0011]所述的LDPC碼的譯碼方法，其還包括:將譯碼初始信息的順序進(jìn)行交換，以實(shí)施步驟(2)的并行方式和/或步驟(3)的存儲(chǔ)合并，待譯碼結(jié)束后，將譯碼輸出進(jìn)行相應(yīng)的逆交換。[0012]所述的LDPC碼的譯碼方法，其存儲(chǔ)在譯碼過程中需要的交互信息，包括有2種節(jié)約的存儲(chǔ)方式。
[0013]所述的LDPC碼的譯碼方法，其所述存儲(chǔ)方式I為:存儲(chǔ)所有的I元對(duì)應(yīng)的信息；所述存儲(chǔ)方式2為:乒乓存儲(chǔ)所有I元對(duì)應(yīng)信息的符號(hào)位，以及所有校驗(yàn)行對(duì)應(yīng)的絕對(duì)值最小值、絕對(duì)值次最小值、該校驗(yàn)行的符號(hào)以及最小值對(duì)應(yīng)該行I元的序號(hào)。
[0014]所述的LDPC碼的譯碼方法，其在接收機(jī)系統(tǒng)中，當(dāng)設(shè)定了性能要求，信息更新的位寬便確定下來，比較存儲(chǔ)方式I與存儲(chǔ)方式2的大小，當(dāng)存儲(chǔ)方式I明顯大于存儲(chǔ)方式2時(shí)，采用存儲(chǔ)方式2，反之，當(dāng)存儲(chǔ)方式2明顯大于存儲(chǔ)方式I時(shí)，則采用存儲(chǔ)方式I。
[0015]所述的LDPC碼的譯碼方法，其當(dāng)存儲(chǔ)方式I與存儲(chǔ)方式2的大小較為接近時(shí)，則參考存儲(chǔ)深度和寬度合并的結(jié)果，統(tǒng)計(jì)隨機(jī)存儲(chǔ)器的需要個(gè)數(shù)及消耗的存儲(chǔ)器面積之和，確定選擇方案。所述的LDPC碼的譯碼方法，其在含有不同碼率的LDPC碼的通信系統(tǒng)中，包含多個(gè)校驗(yàn)矩陣，其實(shí)現(xiàn)方法是存儲(chǔ)復(fù)用，統(tǒng)計(jì)所有校驗(yàn)矩陣的存儲(chǔ)方式I和存儲(chǔ)方式2，選出所有校驗(yàn)矩陣的存儲(chǔ)方式I的最大值和存儲(chǔ)方式2的最大值，將最大值比較后得到存儲(chǔ)選擇方案。
[0016]如上所述，本發(fā)明的LDPC碼的譯碼方法，具有以下有益效果:本發(fā)明提供了一種通用的低成本LDPC碼譯碼方法，該方法根據(jù)不同系統(tǒng)、不同校驗(yàn)矩陣的分布特點(diǎn)，I元的總數(shù)，行重、列重等，以及能達(dá)到該系統(tǒng)性能需求的信息更新的位寬，選擇最優(yōu)的譯碼器存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)方法，以及與其相適應(yīng)的并行方式，并進(jìn)行必要的校驗(yàn)矩陣變換，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)資源的最小化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1顯示為本發(fā)明的LDPC碼的譯碼方法的流程示意圖。
[0018]圖2顯示為本發(fā)明LDPC碼的譯碼方法的地址合并的示意圖。
[0019]圖3為子矩陣中出現(xiàn)雙對(duì)角或三對(duì)角，可采用的等效化解的單位循環(huán)移位陣示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0021]請(qǐng)參閱圖1至圖3。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。
[0022]本發(fā)明提出了一種通用的低成本LDPC碼譯碼方法，該方法根據(jù)不同系統(tǒng)不同校驗(yàn)矩陣的分布特點(diǎn)，I元的總數(shù)，行重、列重等，以及能達(dá)到該系統(tǒng)性能需求的信息更新的位寬，選擇最優(yōu)的譯碼器存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)方法，以及與其相適應(yīng)的并行方式，并進(jìn)行必要的校驗(yàn)矩陣變換，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)資源的最小化。
[0023]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供了一種通用的低成本LDPC碼譯碼方法，簡(jiǎn)述之包括以下五個(gè)步驟:
[0024]步驟1:對(duì)校驗(yàn)矩陣進(jìn)行必要的行交換或者行加減，使得校驗(yàn)矩陣可以分解為若干M*N的子矩陣，其中M*N的子矩陣每I列和每I行至多只有I個(gè)I元，如果可能的話，還可盡可能使得M*N的子矩陣中I元的排布有規(guī)律，比如準(zhǔn)循環(huán)或者其他規(guī)則，以便譯碼器存儲(chǔ)地址控制簡(jiǎn)單。
[0025]例如:準(zhǔn)循環(huán)子矩陣，q*q的子矩陣，每個(gè)矩陣每I列只有I個(gè)1，且地址循環(huán)加I
【權(quán)利要求】
1.一種LDPC碼的譯碼方法，其特征在于，至少包括: 1)根據(jù)譯碼更新信息的位寬以及校驗(yàn)矩陣的特點(diǎn)選擇存儲(chǔ)器面積消耗最小的存儲(chǔ)方式； 2)根據(jù)接收機(jī)系統(tǒng)主頻、吞吐量以及最大迭代次數(shù)的需求，得到并行度需求，根據(jù)上述選擇的存儲(chǔ)方式，確定并行方式； 3)根據(jù)選擇的存儲(chǔ)方式和確定的并行方式，選擇性的將存儲(chǔ)單元化零為整，進(jìn)行地址深度的合并和/或者位寬上的合并。
2.如權(quán)利要求1所述的LDPC碼的譯碼方法，其特征在于，還包括:選擇性地對(duì)校驗(yàn)矩陣行進(jìn)行置換和/或者加減，使得校驗(yàn)矩陣的分布利于存儲(chǔ)。
3.如權(quán)利要求1所述的LDPC碼的譯碼方法，其特征在于，還包括:根據(jù)選擇的存儲(chǔ)方式和確定的并行方式，直接譯碼。
4.如權(quán)利要求1所述的LDPC碼的譯碼方法，其特征在于，還包括:將譯碼初始信息的順序進(jìn)行交換，以實(shí)施步驟(2)的并行方式和/或步驟(3)的存儲(chǔ)合并，待譯碼結(jié)束后，將譯碼輸出進(jìn)行相應(yīng)的逆交換。
5.如權(quán)利要求1所述的LDPC碼的譯碼方法，其特征在于，存儲(chǔ)在譯碼過程中需要的更新信息，包括有2種節(jié)約的存儲(chǔ)方式。
6.如權(quán)利要求5所述的LDPC碼的譯碼方法，其特征在于，所述存儲(chǔ)方式I為:存儲(chǔ)所有的I元對(duì)應(yīng)的信息；所述存儲(chǔ)方式2為:乒乓存儲(chǔ)所有I元對(duì)應(yīng)信息的符號(hào)位，以及所有校驗(yàn)行對(duì)應(yīng)的絕對(duì)值最小值、絕對(duì)值次最小值、該校驗(yàn)行的符號(hào)以及最小值對(duì)應(yīng)該行I元的序號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的LDPC碼的譯碼方法，其特征在于，在接收機(jī)系統(tǒng)中，當(dāng)設(shè)定了性能要求，信息更新的位寬便確定下來，比較存儲(chǔ)方式I與存儲(chǔ)方式2的大小，當(dāng)存儲(chǔ)方式I明顯大于存儲(chǔ)方式2時(shí)，采用存儲(chǔ)方式2，反之，當(dāng)存儲(chǔ)方式2明顯大于存儲(chǔ)方式I時(shí)，則采用存儲(chǔ)方式I。
8.如權(quán)利要求6所述的LDPC碼的譯碼方法，其特征在于，當(dāng)存儲(chǔ)方式I與存儲(chǔ)方式2的大小較為接近時(shí)，則參考存儲(chǔ)深度和寬度合并的結(jié)果，統(tǒng)計(jì)隨機(jī)存儲(chǔ)器的需要個(gè)數(shù)及消耗的存儲(chǔ)器面積之和，確定選擇方案。
9.如權(quán)利要求6所述的LDPC碼的譯碼方法，其特征在于，在含有不同碼率的LDPC碼的通信系統(tǒng)中，包含多個(gè)校驗(yàn)矩陣，其實(shí)現(xiàn)方法是存儲(chǔ)復(fù)用，統(tǒng)計(jì)所有校驗(yàn)矩陣的存儲(chǔ)方式I和存儲(chǔ)方式2，選出所有校驗(yàn)矩陣的存儲(chǔ)方式I的最大值和存儲(chǔ)方式2的最大值，將最大值比較后得到存儲(chǔ)選擇方案。
【文檔編號(hào)】H03M13/11GK103701473SQ201310705827
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】黃戈, 郭繼經(jīng), 韓雄川, 柯仙勝 申請(qǐng)人:上海高清數(shù)字科技產(chǎn)業(yè)有限公司