本發(fā)明涉及用于一低密度奇偶校驗(yàn)(low-densityparitycheck，ldpc)解碼器的硬解碼(harddecoding)，尤其是涉及一種具備省電設(shè)計(jì)的位翻轉(zhuǎn)(bitflipping)算法。
背景技術(shù)：
：：低密度奇偶校驗(yàn)解碼器使用具有多個(gè)奇偶位的線性錯(cuò)誤更正碼，其中所述奇偶位建立具有多個(gè)奇偶方程式的解碼器，以對(duì)接收到的碼字(codeword)進(jìn)行驗(yàn)證。舉例來(lái)說(shuō)，低密度奇偶校驗(yàn)可為一固定長(zhǎng)度的二進(jìn)制代碼，其中所述二進(jìn)制代碼中所有的符元(symbol)相加會(huì)等于零。在編碼過(guò)程中，所有的數(shù)據(jù)位會(huì)被重復(fù)執(zhí)行并且被傳送至對(duì)應(yīng)的編碼器，其中每個(gè)編碼器會(huì)產(chǎn)生一奇偶符元(paritysymbol)。碼字是由k個(gè)信息位(informationdigit)以及r個(gè)校驗(yàn)位(checkdigit)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(yàn)矩陣來(lái)表示，其中所述奇偶校驗(yàn)矩陣具有r列(表示方程式的數(shù)量)以及n行(表示位數(shù))，如圖1所示。這些碼被稱為“低密度”是因?yàn)橄噍^于奇偶校驗(yàn)矩陣中位0的數(shù)量而言，位1的數(shù)量相對(duì)的少。在解碼過(guò)程中，每次的奇偶校驗(yàn)都可視為一奇偶校驗(yàn)碼，并隨后與其他奇偶校驗(yàn)碼一起進(jìn)行交互校驗(yàn)(cross-check)，其中解碼會(huì)在校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)(checknode)進(jìn)行，而交互校驗(yàn)會(huì)在變量節(jié)點(diǎn)(variablenode)進(jìn)行。ldpc解碼器支持三種模式：硬決策硬解碼(harddecisionharddecoding)、軟決策硬解碼(softdecisionharddecoding)，以及軟決策軟解碼(softdecisionharddecoding)。圖1是奇偶校驗(yàn)矩陣h(圖1的上半部份)以及tannergraph(圖1的下半部份)的示意圖，其中tannergraph是另一種表示碼字的方式，并且可用于解釋當(dāng)使用一位翻轉(zhuǎn)(bitflipping)算法時(shí)，ldpc解碼器的一些涉及硬決策軟解碼的操作。在tunnergraph中，方形(c1～c4)所表示的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)(checknode)代表奇偶位(paritybit)的數(shù)量，且圓形(v1～v7)所表示的變量節(jié)點(diǎn)(variablenode)是一碼字中位的數(shù)量。如果一特定方程式與碼符元(codesymbol)有關(guān)，則對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)與變量節(jié)點(diǎn)之間會(huì)以聯(lián)機(jī)來(lái)表示。被估測(cè)的消息會(huì)沿著這些聯(lián)機(jī)來(lái)傳遞，并且于節(jié)點(diǎn)上以不同的方式組合。一開(kāi)始時(shí)，變量節(jié)點(diǎn)將發(fā)送一估測(cè)至所有聯(lián)機(jī)上的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，其中這些聯(lián)機(jī)包括被認(rèn)為是正確的位。接著，每個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)會(huì)依據(jù)對(duì)所有其他的連接的估測(cè)(connectedestimate)來(lái)針對(duì)每一變數(shù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行新的估測(cè)，并且將新的估測(cè)傳回至變量節(jié)點(diǎn)。新的估測(cè)是基于：奇偶校驗(yàn)方程式迫使所有的變量節(jié)點(diǎn)連接至一特定校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，以使總和為零。這些變量節(jié)點(diǎn)會(huì)接收新的信息并且使用多數(shù)規(guī)則(majorityrule)(也就是硬決策)來(lái)判斷所傳送的原始位的值是否正確，若不正確，所述原始位會(huì)被翻轉(zhuǎn)(flipped)。接著，所述位會(huì)被傳回至所述校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，且上述步驟會(huì)被迭代地執(zhí)行一預(yù)定次數(shù)，直到符合這些校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的奇偶校驗(yàn)方程式。若有符合這些奇偶校驗(yàn)方程式(也就是校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)所計(jì)算的值符合接收自變量節(jié)點(diǎn)的值，則可啟用提前終止(earlytermination)，這會(huì)使得系統(tǒng)在最大迭代次數(shù)達(dá)到之前就結(jié)束解碼程序。迭代的次數(shù)會(huì)被錯(cuò)誤位的數(shù)量所限制，若執(zhí)行超出特定次數(shù)的迭代，錯(cuò)誤位會(huì)急劇地增加，在此情況下，有需要將系統(tǒng)切換至一不同模式。在無(wú)法得知錯(cuò)誤位的正確數(shù)量的情況下，何時(shí)要切換模式(例如由位翻轉(zhuǎn)切換至軟決策軟解碼(softdecisionsoftdecoding))會(huì)根據(jù)解碼器的性能來(lái)決定。上述的位翻轉(zhuǎn)算法是一低功率解碼方法，而硬決策軟解碼(harddecisionsoftdecoding)也可采用其他的解碼算法，諸如n2解碼器以及n6解碼器所采用的算法。這些不同的解碼算法將會(huì)導(dǎo)致不同結(jié)果，而這些結(jié)果各有其優(yōu)缺點(diǎn)。若能判斷出位翻轉(zhuǎn)算法的可更正位率(correctablebitrate)會(huì)在何時(shí)開(kāi)始下降，則可據(jù)以切換至比較適合的解碼類型。位翻轉(zhuǎn)解碼器在原始錯(cuò)誤位(rawerrorbit)較少的情況下具有低功率的優(yōu)勢(shì)，而當(dāng)位翻轉(zhuǎn)解碼器的效能開(kāi)始下降時(shí)，則有需要采用其他具有較高的可更正率的解碼器。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的一目的在于公開(kāi)一種用于決定位翻轉(zhuǎn)算法的效能何時(shí)開(kāi)始下降的方法，以及使用所產(chǎn)生的信息來(lái)切換至一具有更高可更正率的解碼算法。本發(fā)明的一實(shí)施例公開(kāi)了一種用于在一低密度奇偶校驗(yàn)(lowdensityparitycheck，ldpc)解碼器執(zhí)行硬決策軟解碼(harddecisionsoftdecoding)的期間決定何時(shí)結(jié)束一位翻轉(zhuǎn)算法的方法。所述方法包括有：選取一特定次數(shù)的迭代，作為一第一臨界值；當(dāng)達(dá)到所述第一臨界值時(shí)，針對(duì)目前為止所進(jìn)行的每一次迭代決定出一最高可變節(jié)點(diǎn)碼字(codeword)，以產(chǎn)生多個(gè)最高可變節(jié)點(diǎn)碼字；將所述最高可變節(jié)點(diǎn)碼字與一第二臨界值進(jìn)行比較；以及當(dāng)所述最高可變節(jié)點(diǎn)碼字的值是小于或等于所述第二臨界值時(shí)，結(jié)束所述位翻轉(zhuǎn)算法。附圖說(shuō)明圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于進(jìn)行低密度奇偶校驗(yàn)解碼的一奇偶校驗(yàn)矩陣以及tannergraph的示意圖。其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：h奇偶校驗(yàn)矩陣c1～c4校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)v1～v7變數(shù)節(jié)點(diǎn)具體實(shí)施方式如上所述，本發(fā)明的目的在于避免位翻轉(zhuǎn)算法沒(méi)有效率地進(jìn)行太多次迭代，此外，本發(fā)明能夠找出解碼算法需要被切換成硬決策軟解碼的正確時(shí)間點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明公開(kāi)一種動(dòng)態(tài)的位翻轉(zhuǎn)方法，其中迭代的次數(shù)并非預(yù)設(shè)，而是采用一效能參數(shù)來(lái)作為決定最大迭代次數(shù)的指標(biāo)(benchmark)。在進(jìn)行位翻轉(zhuǎn)期間，所述變量節(jié)點(diǎn)是使用多數(shù)決定準(zhǔn)則(majorityrule)，以通過(guò)找出最大的變量節(jié)點(diǎn)、翻轉(zhuǎn)原始位以及判斷校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)是否為零，來(lái)決定出正確信息。在執(zhí)行一特定次數(shù)的迭代之后，所有的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)應(yīng)為零，除非有無(wú)法更正的錯(cuò)誤出現(xiàn)，而這種情況下就需要一種新的解碼算法。一變量節(jié)點(diǎn)的行權(quán)重被定義為奇偶校驗(yàn)矩陣的一行中“1”的數(shù)量，這也表示所述變量節(jié)點(diǎn)的最大錯(cuò)誤。參考圖1，行權(quán)重也代表了每一變量節(jié)點(diǎn)耦接至多少個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。行權(quán)重在此作為量測(cè)之用，以決定何時(shí)結(jié)束位翻轉(zhuǎn)。數(shù)值t是用來(lái)在使用行權(quán)重進(jìn)行量測(cè)之前，設(shè)定一最小迭代次數(shù)。在本范例中，t被選為3，這是因?yàn)橥ǔ２惶赡茉诘谝淮紊踔潦堑诙蔚蜁?huì)滿足所述碼字，然而t的值不限于此，可根據(jù)不同的需求來(lái)作調(diào)整。令t等于3，以及令行權(quán)重事先用來(lái)進(jìn)行量測(cè)效能的迭代次數(shù)等于i(即當(dāng)前迭代次數(shù)為i)，則所述解碼器將會(huì)經(jīng)歷一第一次迭代“i–2”以及一第二次迭代“i–1”。如以上所述，位翻轉(zhuǎn)算法會(huì)參考多個(gè)變量節(jié)點(diǎn)的最大碼字并且翻轉(zhuǎn)一原始位。在此情況下，系統(tǒng)也會(huì)分別針對(duì)第一次迭代i–2、第二次迭代i–1以及當(dāng)前迭代i，來(lái)將最大變量節(jié)點(diǎn)碼字的值與對(duì)應(yīng)的“行權(quán)重除以2”來(lái)作比較。倘若每一次迭代所使用的值小于或等于對(duì)應(yīng)的“行權(quán)重除以2”，這表示解碼模式需要切換。反之，倘若每一次迭代所使用的值大于對(duì)應(yīng)的行權(quán)重除以2，這表示所述位翻轉(zhuǎn)算法可再作一次迭代，可用以下方程式來(lái)表示：若[mi–t，…，mi]<floor(columnweight/2)，則終止位翻轉(zhuǎn)。在以上方程序中，mi是第i次迭代的最大臨界值(也就是最大的變量碼字)，以及t是期望的迭代次數(shù)，其中t是可調(diào)整。一旦判斷出在經(jīng)過(guò)一定次數(shù)的迭代之后，所述最高可變節(jié)點(diǎn)碼字小于或等于所述行權(quán)重除以2，即表示使用目前的位翻轉(zhuǎn)算法的錯(cuò)誤位已多到無(wú)法解決的程度，故需要切換另一種解碼算法。由以上說(shuō)明可知，本發(fā)明通過(guò)只對(duì)算法執(zhí)行一特定次數(shù)的迭代，來(lái)節(jié)省進(jìn)行位翻轉(zhuǎn)的功率損耗。通過(guò)使用行權(quán)重作為一效能參數(shù)，可迅速地得知終止位翻轉(zhuǎn)的正確時(shí)間點(diǎn)，并且于目前的位翻轉(zhuǎn)算法終止后，可選用其他的解碼算法。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12當(dāng)前第1頁(yè)12