專利名稱：通信裝置以及解碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信中的糾錯(cuò)技術(shù)，特別是涉及對(duì)被LDPC(低密度奇偶檢驗(yàn))編碼過(guò)的信號(hào)進(jìn)行解碼的接收一側(cè)的通信裝置及其解碼方法。
背景技術(shù)：
作為解碼LDPC碼的基本算法有「Sum-Product算法」和「Min-Sum算法」，這些方法通過(guò)在計(jì)算作為接收信號(hào)的隨機(jī)的可靠性信息的對(duì)數(shù)似然比(LLR對(duì)數(shù)似然比)的同時(shí)進(jìn)行反復(fù)運(yùn)算，從而進(jìn)行解碼處理(參照非專利文獻(xiàn)1)。上述「Sum-Product算法」雖然解碼性能高，但是由于要求使用有數(shù)學(xué)函數(shù)的運(yùn)算，因此產(chǎn)生保持表的需求等對(duì)于實(shí)裝計(jì)算成本高。另外，需要至少存儲(chǔ)中間值為包含在“0”，“1”的二維校驗(yàn)矩陣中的“1”的數(shù)量大小的存儲(chǔ)器。另一方面，「Min-Sum算法」雖然不需要數(shù)學(xué)函數(shù)，從而計(jì)算成本變低，但是解碼性能差。
這里，說(shuō)明上述「Sum-Product算法」。首先，在發(fā)射機(jī)一側(cè)，使用M行×N列的奇偶檢驗(yàn)矩陣H把發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行LDPC編碼，生成碼字c＝(c1，c2，......，cN)，cn＝0，1(n＝1，2，......，N)。而且，對(duì)于該碼字c，例如執(zhí)行BPSK(二進(jìn)制相移鍵控)調(diào)制等調(diào)制處理，發(fā)送調(diào)制信號(hào)x＝(x1，x2，......，xN)。
另一方面，在接收機(jī)一側(cè)，經(jīng)由加性白色高斯信道(加性高斯白噪聲信道AWGN信道)，接收如以下的(1)式那樣表示的信號(hào)y＝(y1，y2，......yN)。
Yn＝xn+en......(1) 另外，en是平均為0，方差值σ2＝N0/2的高斯噪聲系列。
而且，在接收機(jī)一側(cè)，對(duì)于經(jīng)過(guò)上述信道接受得到的調(diào)制信號(hào)，進(jìn)行與上述BPSK調(diào)制相對(duì)應(yīng)的數(shù)字解調(diào)，進(jìn)而，對(duì)于從解調(diào)結(jié)果得到的對(duì)數(shù)似然比(LLR)，實(shí)施基于「Sum-Product算法」的反復(fù)解碼，最終輸出硬判定結(jié)果。
接著，以下表示在上述接收機(jī)中實(shí)施的現(xiàn)有解碼方法「Sum-Product算法」。
(初始化步驟) 首先，設(shè)定反復(fù)次數(shù)l＝1以及最大反復(fù)次數(shù)lmax，進(jìn)而，如下述(2)式表示的那樣輸入接收LLRλn作為在初始化時(shí)的從位節(jié)點(diǎn)到檢查節(jié)點(diǎn)的LLRβmn(l＝1)。
βmn(l)＝λn n＝1，2，......，N m＝1，2，......，M......(2) (行處理步驟) 接著，作為行處理，對(duì)于各m、n，根據(jù)下述(3)式更新從檢查節(jié)點(diǎn)m向位節(jié)點(diǎn)n發(fā)送的位n的第l次反復(fù)的LLRαmn(l) 式中，N(m)表示第m行的具有“1”的列號(hào)碼的集合，n’表示n以外的N(m)，βmn’(l-1)表示從第n列以外的第(l-1)次的位節(jié)點(diǎn)向檢查節(jié)點(diǎn)的LLR。
(列處理步驟) 接著，作為列處理，對(duì)于各m、n、根據(jù)下述(4)式更新從位節(jié)點(diǎn)n向檢查節(jié)點(diǎn)m發(fā)送的位n的第l次反復(fù)的LLRβmn(l)。
另外，對(duì)于各個(gè)n，根據(jù)下述(5)式更新用于硬判定的位n的第1次反復(fù)的后驗(yàn)值βn(l)。
式中，M(n)表示第n列的具有“1 ”的行號(hào)碼的集合，m’表示m以外的M(n)，αm’n(l)表示從第m行以外的第l次檢查節(jié)點(diǎn)向位節(jié)點(diǎn)的LLR。
(停止規(guī)范) 然后，例如，在位n的第l次反復(fù)的后驗(yàn)值βn(l)為「βn(l)＞0」的情況下，解碼結(jié)果作為「xn’＝1」(x’與原始的發(fā)送信號(hào)x相對(duì)應(yīng))，另一方面，在「βn(l)≤0」的情況下，解碼結(jié)果作為「xn’＝0」，得到解碼結(jié)果x’＝(x1’，......xN’)。
而且，在奇偶檢驗(yàn)的結(jié)果是「Hx’＝0」或者反復(fù)次數(shù)是「l＝lmax」的情況下(滿足任一個(gè)條件的情況下)，輸出這時(shí)的解碼結(jié)果x’。另外，在上述兩個(gè)條件的任一個(gè)都不滿足的情況下，令「l＝l+1」，返回到上述行處理，以后順序進(jìn)行運(yùn)算。
非專利文獻(xiàn)1低密度奇偶檢驗(yàn)碼及其解碼方法LDPC(低密度奇偶檢驗(yàn))碼/sum-product解碼方法，和田山正著，Torikepps(トリケツプ)
發(fā)明內(nèi)容
然而，雖然明確了上述「Sum-Product算法」解碼性能高，但是另一方面，由于要求使用有數(shù)學(xué)函數(shù)的反復(fù)運(yùn)算(tanh-1的運(yùn)算)，因此存在即使用硬件或軟件任意一方來(lái)實(shí)現(xiàn)，接收機(jī)一側(cè)的計(jì)算負(fù)荷都升高的問(wèn)題。另外，雖然有為了降低計(jì)算負(fù)荷保持預(yù)定的表的方法(表查找)，但是存在為了保持該表所需要的存儲(chǔ)量增大的問(wèn)題。
另外，在上述「Sum-Product算法」中，需要用于至少存儲(chǔ)中間值(每行的對(duì)數(shù)似然比，每次反復(fù)的更新值等)為包含在“0”、“1”的二維檢驗(yàn)矩陣中的“1(權(quán)重)”的數(shù)量大小的存儲(chǔ)器。即，存在存儲(chǔ)器的消耗量非常大的問(wèn)題。另外，在「Sum-Product算法」中，還有量化位數(shù)多，反復(fù)次數(shù)多等問(wèn)題。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，目的在于在被LDPC編碼過(guò)的碼字的解碼處理中，得到能減少計(jì)算量以及存儲(chǔ)量的通信裝置以及解碼方法。另外，其目的在于得到實(shí)現(xiàn)縮小量化尺寸，進(jìn)而減少反復(fù)次數(shù)的通信裝置以及解碼方法。
為了解決上述的課題，達(dá)到目的，本發(fā)明的通信裝置使用檢驗(yàn)矩陣把被LDPC編碼過(guò)的碼字進(jìn)行解碼，其特征在于，具備保持通過(guò)解碼算法中的規(guī)定處理得到的中間值的保持單元；根據(jù)與檢驗(yàn)矩陣中的行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)似然比(從位節(jié)點(diǎn)向檢查節(jié)點(diǎn)發(fā)送的對(duì)數(shù)似然比稱為行處理用LLR)的絕對(duì)值，執(zhí)行運(yùn)算在列處理中使用的對(duì)數(shù)似然比(從檢查節(jié)點(diǎn)向位節(jié)點(diǎn)發(fā)送的對(duì)數(shù)似然比稱為列處理用LLR)的行處理的行處理單元；執(zhí)行使用與列權(quán)重相對(duì)應(yīng)的列處理用LLR，運(yùn)算在行處理中使用的行處理用LLR，進(jìn)一步把行處理用LLR的絕對(duì)值的最小k個(gè)值保持在上述保持單元中的列處理的列處理單元，上述列處理單元在更新行的上述最小k個(gè)值的同時(shí)進(jìn)行解碼。
依據(jù)本發(fā)明，在LDPC解碼中，由于把用于行處理的LLR的絕對(duì)值通過(guò)循環(huán)構(gòu)造以行為單位縮小為最小k個(gè)值，因此能起到大幅度減少用于保持這些值的存儲(chǔ)量這樣的效果。另外，依據(jù)本發(fā)明，由于與現(xiàn)有的「Min-Sum算法」相比較能有效地進(jìn)行概率傳播，因此能大幅度減少解碼的反復(fù)次數(shù)，從而起到能大幅度減少解碼處理中的計(jì)算量這樣的效果。
圖1表示包括LDPC編碼器以及LDPC解碼器的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例子。
圖2表示在LDPC解碼器中，執(zhí)行「Min-Sum算法」的行處理步驟時(shí)的行處理部的結(jié)構(gòu)例子。
圖3表示在LDPC解碼器中，執(zhí)行「Min-Sum算法」的列處理步驟時(shí)的列處理部的結(jié)構(gòu)例子。
圖4是表示「Min-Sum算法」中的處理的流程的流程圖。
圖5-1是表示實(shí)施方式1的LDPC解碼器的結(jié)構(gòu)例子的圖。
圖5-2是表示實(shí)施方式1的LDPC解碼器的結(jié)構(gòu)例子的圖。
圖6是表示在「循環(huán)近似min算法」中執(zhí)行行處理的行處理部的結(jié)構(gòu)例子的圖。
圖7-1是表示在「循環(huán)近似min算法」中執(zhí)行列處理的列處理部的結(jié)構(gòu)例子的圖。
圖7-2是表示在「循環(huán)近似min算法」中執(zhí)行列處理的列處理部的結(jié)構(gòu)例子的圖。
圖8是表示在n＝15的列處理中，在Min2LLR中保持n＝15的信息時(shí)的處理的圖。
圖9是表示「循環(huán)近似min算法」中的處理的流程的流程圖。
圖10是表示列號(hào)碼標(biāo)記的圖。
圖11是表示「循環(huán)近似min算法」與「Min-Sum算法」的比較仿真的結(jié)果的圖。
圖12是表示「循環(huán)近似min算法」與「Min-Sum算法」的比較仿真的結(jié)果的圖。
圖13是表示實(shí)施方式2的LDPC解碼器的結(jié)構(gòu)例子的圖。
圖14是表示關(guān)于反復(fù)次數(shù)的性能比較的圖。
圖15是表示實(shí)施方式3的執(zhí)行行處理的行處理部的結(jié)構(gòu)例子的圖。
圖16是表示實(shí)施方式4的執(zhí)行行處理的行處理部的結(jié)構(gòu)例子的圖。
圖17是表示對(duì)于「δmin算法」，應(yīng)用「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」的解碼算法與「Sum-Product算法」的比較結(jié)果的圖。
圖18是表示實(shí)施方式5的執(zhí)行行處理的行處理部的結(jié)構(gòu)例子的圖。
圖19是表示在實(shí)施方式6的「串行循環(huán)近似min算法」中，執(zhí)行列處理的列處理部的結(jié)構(gòu)例子的圖。
符號(hào)的說(shuō)明 1LDPC編碼器 2調(diào)制器 3信道 4解碼器 5LDPC解碼器 11接收LLR計(jì)算部 12解碼芯部 21、21a中間結(jié)果保持部 22、22-1、22-2、22-G行處理部 23、23-1、23-2、23-G列處理部 24解碼結(jié)果判定部 25、25a控制部 31、31a、31b、31c最小值選擇部 32符號(hào)運(yùn)算部 33LLR計(jì)算部 41α加法部 42λ加法部 43最小k個(gè)值比較部 44符號(hào)運(yùn)算部 45開(kāi)關(guān)
具體實(shí)施例方式 以下，根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的通信裝置以及解碼方法的實(shí)施方式。另外，并不是由該實(shí)施方式限定本發(fā)明。另外，本發(fā)明的解碼方法作為一個(gè)例子，在便攜電話等無(wú)線通信中，能夠應(yīng)用于終端以及基站中的解碼處理。另外，能夠應(yīng)用于衛(wèi)星通信、HDD、光通信、無(wú)線LAN、量子密碼以及其它的解碼處理。
實(shí)施方式1 首先，說(shuō)明用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的通信裝置以及解碼方法的LDPC解碼器的在通信系統(tǒng)內(nèi)的定位。圖1是表示包含LDPC編碼器以及LDPC解碼器的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例子的圖。圖1中，發(fā)射一側(cè)的通信裝置(稱為發(fā)射裝置)構(gòu)成為包括LDPC編碼器1和調(diào)制器2，接收一側(cè)的通信裝置(稱為接收裝置)構(gòu)成為包括解調(diào)器4和LDPC解碼器5。
這里，簡(jiǎn)單說(shuō)明采用LDPC碼的通信系統(tǒng)中的編碼處理、解碼處理的流程。在發(fā)射裝置內(nèi)的LDPC編碼器1中，例如根據(jù)已知的方法，生成K行×N列的生成矩陣G(K信息長(zhǎng)度，N碼字長(zhǎng)度)。而且，接受信息長(zhǎng)度為K的消息(m1，m2，......，mK)，使用該消息以及上述生成矩陣G，如下述的(6)式那樣，生成碼字C。其中，在把LDPC用的奇偶檢驗(yàn)矩陣取為H(M行×N列)的情況下，生成矩陣G成為滿足GHT＝0(T是轉(zhuǎn)置矩陣)，H(c1，c2，......，cN)T＝0的矩陣。
C＝(m1，m2，......，mK)G ＝(c1，c2，......，cN)......(6) 而且，在調(diào)制器2中，對(duì)于由LDPC編碼器1生成的碼字C，根據(jù)BPSK、多值PSK、多值QAM等預(yù)定的調(diào)制方式進(jìn)行數(shù)字調(diào)制，經(jīng)過(guò)信道3，把其調(diào)制信號(hào)x＝(x1，x2，......，xN)發(fā)送到接收裝置。
另一方面，在接收裝置中，解調(diào)器4對(duì)于經(jīng)過(guò)信道3接收到的調(diào)制信號(hào)y＝(y1，y2，......，yN)，進(jìn)行與上述BPSK、多值PSK、多值QAM等調(diào)制方式相對(duì)應(yīng)的數(shù)字解調(diào)，進(jìn)而，LDPC解碼器5使用從解調(diào)結(jié)果得到的對(duì)數(shù)似然比(LLR)，實(shí)施后述的本實(shí)施方式的解碼算法的反復(fù)解碼，作為其解碼結(jié)果輸出硬判定值(與原來(lái)的消息m1，m2，......，mK相對(duì)應(yīng))。
接著，在對(duì)于本實(shí)施方式的解碼算法進(jìn)行說(shuō)明之前，說(shuō)明作為前提的現(xiàn)有解碼算法的「Min-Sum算法」。
在「Min-Sum算法」中，首先進(jìn)行與上述的「Sum-Product算法」相同的初始化步驟，接著，執(zhí)行該「Min-Sum算法」的行處理步驟，然后，通過(guò)執(zhí)行與上述的「Sum-Product算法」相同的列處理步驟以及停止規(guī)范來(lái)進(jìn)行概率信息的計(jì)算處理以及更新處理。以下，說(shuō)明與「Sum-Product算法」的處理不同的「Min-Sum算法」的行處理步驟。
圖2表示在LDPC解碼器中執(zhí)行「Min-Sum算法」的行處理步驟時(shí)的行處理部的結(jié)構(gòu)例子。該行處理部由具備保持奇偶檢驗(yàn)矩陣H的行權(quán)重大小的LLRβmn’(l-1)的存儲(chǔ)器部111和把各LLR進(jìn)行大小比較輸出LLR的最小值的比較器部112的最小值選擇部101；具備保持上述行權(quán)重大小的LLR的符號(hào)的存儲(chǔ)器部113和把各LLR的符號(hào)(+或者-)進(jìn)行乘法運(yùn)算的乘法器114的符號(hào)運(yùn)算部102；通過(guò)把從最小值選擇部101得到的最小值與從符號(hào)運(yùn)算部102得到的符號(hào)的乘法結(jié)果(+或者-)相乘，計(jì)算LLRαmn(l)的LLR計(jì)算部103構(gòu)成。
在上述行處理部中，最小值選擇部101的比較部112具備多個(gè)2輸入(a，b)的比較器，從上述存儲(chǔ)器部111以及前一級(jí)比較器(第1級(jí)比較器僅是上述存儲(chǔ)器部111)接收到比較對(duì)象的LLR的各比較器在「|a|＜|b|」的情況下輸出|a|，在除此以外的情況下輸出|b|，由此輸出LLR的絕對(duì)值的最小值。而且，LLR計(jì)算部103把上述最小值與上述符號(hào)的乘法結(jié)果相乘，向列處理部轉(zhuǎn)移作為其乘法結(jié)果的LLRαmn(l)。
另外，圖3表示在LDPC解碼器中執(zhí)行「Min-Sum算法」的列處理步驟時(shí)的列處理部的結(jié)構(gòu)例子。在該列處理部中，保持奇偶檢驗(yàn)矩陣H的列權(quán)重的LLRαm’n(l)，通過(guò)把各LLR相加，輸出第1次反復(fù)的后驗(yàn)值βn(l)。
(行處理步驟) 另外，如果把上述「Min-Sum算法」的行處理一般化，則能夠如下述(7)式那樣表示。這里，作為行處理對(duì)于各個(gè)m、n，根據(jù)下述(7)式更新從檢查節(jié)點(diǎn)m向位節(jié)點(diǎn)n傳送的位n的第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。
式中，min|βmn’(l-1)|表示在奇偶檢驗(yàn)矩陣H的第m行中除去第n列的LLRβmn’(l-1)的絕對(duì)值的最小值，sgn(βmn’(l-1))表示除去第n列的LLRβmn’(l-1)的符號(hào)。
如上所述，在執(zhí)行了行處理步驟以后，在「Min-Sum算法」中，進(jìn)而執(zhí)行基于與上述的「Sum-Product算法」相同的列處理以及停止規(guī)范的處理，得到最終的符號(hào)結(jié)果。
接著，使用圖4的流程圖簡(jiǎn)單說(shuō)明上述「Min-Sum算法」中的處理的流程。
在上述「Min-Sum算法」中，首先，根據(jù)接收信息計(jì)算接收LLR(步驟S1，S2)，把其結(jié)果作為初始值設(shè)定在存儲(chǔ)器111中，進(jìn)而，把反復(fù)次數(shù)初始化為l＝1(步驟S3)。接著，作為反復(fù)處理(步驟S4第1次反復(fù)解碼到最末次反復(fù)解碼)，首先，進(jìn)行第1次反復(fù)的解碼運(yùn)算中的行處理(行處理)，接著，進(jìn)行第1次反復(fù)解碼運(yùn)算中的列處理(列處理)，然后，硬判定在第1次反復(fù)中計(jì)算出的后驗(yàn)值，把其判定值決定為解碼結(jié)果，進(jìn)而進(jìn)行奇偶檢驗(yàn)(停止規(guī)范)。而且，在上述停止規(guī)范中，在奇偶檢驗(yàn)結(jié)果成為OK，或者反復(fù)次數(shù)成為l＝lmax的情況下，最終輸出這時(shí)的解碼結(jié)果(步驟S5)。
這樣，在上述「Min-Sum算法」中，通過(guò)近似上述的「Sum-Product算法」的行處理，即近似(3)式，與「Sum-Product算法」相比較減少計(jì)算量以及存儲(chǔ)量。然而，在上述「Min-Sum算法」中為了保持中間值，因此需要與包含在奇偶檢驗(yàn)矩陣H中的“1(權(quán)重)”的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的巨大的存儲(chǔ)量，為了進(jìn)一步減少存儲(chǔ)量，需要進(jìn)一步的改良。
以下說(shuō)明的本實(shí)施方式的解碼算法是實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步減少上述的存儲(chǔ)量和計(jì)算量的方法，例如，是改良了作為「Sum-Product算法」的近似解碼方法的「Min-Sum算法」的算法。
接著，根據(jù)附圖，詳細(xì)說(shuō)明構(gòu)成本發(fā)明的接收裝置的LDPC解碼器5的結(jié)構(gòu)以及基于LDPC解碼器5的解碼方法(解碼算法)。
圖5-1是表示本實(shí)施方式的LDPC解碼器5的結(jié)構(gòu)，該LDPC解碼器5由根據(jù)接收信息計(jì)算接收LLR的接收LLR計(jì)算部11和進(jìn)行本實(shí)施方式的解碼處理的解碼芯部12構(gòu)成。另外，解碼芯部12具備由用于預(yù)先保持解碼的中間結(jié)果(中間值)的存儲(chǔ)器構(gòu)成的中間結(jié)果保持部21、執(zhí)行本實(shí)施方式的行處理的行處理部22、執(zhí)行本實(shí)施方式的列處理的列處理部23、作為本實(shí)施方式的停止規(guī)范，進(jìn)行列處理中的后驗(yàn)值的硬判定以及奇偶檢驗(yàn)結(jié)果的正誤判定的解碼結(jié)果判定部24、進(jìn)行解碼的反復(fù)控制的控制部25。
另外，本實(shí)施方式的解碼算法是循環(huán)地更新最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值的方法，是使用近似的最小值而不是使用正確的最小值來(lái)進(jìn)行解碼的方法，因此以后稱為「循環(huán)近似min算法」。另外，所謂上述最小k個(gè)值表示「從最小值按照升序到第k個(gè)為止」。
這里，以下表示在上述接收裝置中實(shí)施的「循環(huán)近似min算法」。
(初始化步驟) 首先，設(shè)定反復(fù)次數(shù)l＝1以及最大反復(fù)次數(shù)lmax。進(jìn)而，把初始時(shí)的第m行的最小k個(gè)值的LLR作為βmn(i)(0)，輸入接收LLRλn，如下述(8)式表示的那樣求Bmn(i)。另外，作為初始值的第m行的LLRβmn(0)的符號(hào)，輸入sgn(λn)，如下述(8)式表示的那樣，求Sm。
n(0)＝φ 式中，Bmn(i)是第m行的最小k個(gè)值的LLRβmn(i)的絕對(duì)值，n(i)是Bmn(i)中的第i個(gè)最小的LLR的列號(hào)碼，Sm是第m行的LLRβmn的符號(hào)(+或者-)的積。
(行處理步驟) 接著，作為行處理，對(duì)于1≤n≤N以及各個(gè)m，根據(jù)下述(9)式更新從檢查節(jié)點(diǎn)m向位節(jié)點(diǎn)n傳送的位n的第1次反復(fù)的LLRαmn(l)。另外，在本實(shí)施方式中，行處理的開(kāi)始列為任意，在至最末列結(jié)束了處理的階段，再次從最初的列開(kāi)始循環(huán)進(jìn)行解碼處理。
具體地講，在當(dāng)前的列號(hào)碼是n的情況下，對(duì)于滿足「n’＜n」的列號(hào)碼，取在第l次的列處理中被更新了的LLRβmn’(l)的符號(hào)的積，另外，對(duì)于滿足「n’＞n」的列號(hào)碼，取在第(l-1)次的列處理中被更新了的LLRβmn’(l-1)的符號(hào)的積，而且，把這些結(jié)果與第m行的最小k個(gè)值中的最小的LLRmin「βmn’」的乘法結(jié)果作為列號(hào)碼n的更新后的LLRαmn(l)。另外，在本實(shí)施方式中，進(jìn)而，把上述βmn’(l)的符號(hào)的積與上述βmn’(l-1)的符號(hào)的積相乘的項(xiàng)替換為在第(l-1)次中被更新了的Sm與在第(l-1)次中被更新了的βmn’的符號(hào)相乘的項(xiàng)。由此，能進(jìn)一步減少計(jì)算量以及存儲(chǔ)量。另外，上述(9)式的Nk(m)是第m行的n(i)的集合，表現(xiàn)為Nk(m)＝{n(1)，n(2)，......，n(k)}。
(列處理步驟) 接著，作為列處理，對(duì)于各個(gè)m、n，根據(jù)下述(10)式更新從位節(jié)點(diǎn)n向檢查節(jié)點(diǎn)m傳送的位n的第l次反復(fù)的LLRβmn(l)。
具體地講，在列號(hào)碼n中，把接收LLRλn與在第l次行處理中被更新了的第m行以外的LLRαm’n(l)的合計(jì)值的相加結(jié)果作為更新后的LLRβmn(l)。另外，通過(guò)把上述Sm’與在第l次列處理中被更新了的βmn(l)的符號(hào)(+或者-)相乘，更新在行處理中使用的Sm。另外，上述(10)式中的下面的兩個(gè)公式規(guī)定了Bmn(l)的重新排列處理(最小k個(gè)值)。
另外，關(guān)于各n，根據(jù)下述(11)式更新用于硬判定的位n的第l次反復(fù)的后驗(yàn)值βn(l)。
(停止規(guī)范) 其后，例如在位n的第l次反復(fù)的后驗(yàn)值βn(l)是「βn(l)＞0」的情況下，把解碼結(jié)果作為「xn’＝1」(x’與原始的發(fā)送信號(hào)x相對(duì)應(yīng))，另一方面，在「βn(l)≤0」的情況下，把解碼結(jié)果設(shè)為「xn’＝0」，得到解碼結(jié)果x’＝(x1’，x2’，......，xN’)。
而且，在奇偶檢驗(yàn)的結(jié)果是「Hx’＝0」或者反復(fù)次數(shù)是「l＝lmax」的情況下(滿足任一個(gè)條件的情況下)，輸出這時(shí)的解碼結(jié)果x’。另外，在上述兩個(gè)條件的每一個(gè)都不滿足的情況下，使「l＝l+1」，返回到上述行處理，以后按順序執(zhí)行運(yùn)算。
接著，使用結(jié)構(gòu)圖具體說(shuō)明執(zhí)行上述「循環(huán)近似min算法」的LDPC解碼器5的特征性的動(dòng)作。
圖6表示在上述「循環(huán)近似min算法」中執(zhí)行行處理的行處理部22的結(jié)構(gòu)例子，該行處理部22由最小值選擇部31、符號(hào)運(yùn)算部32和LLR計(jì)算部33構(gòu)成。另外，圖示的Min1LLR(第m行中的最小的LLR)是Bmn(1)，Min2LLR(第m行中的第2個(gè)最小的LLR)是Bmn(2)，是分別保持在中間結(jié)果保持部21中的值。另外，關(guān)于圖示的Sm以及「第(l-1)次的第m行第n列的LLRβmn的符號(hào)」，也是分別保持在中間結(jié)果保持部21中的值。
在最小值選擇部31中，在成為行處理的對(duì)象的列號(hào)碼n與Min1LLR(Bmn(l))的列號(hào)碼n(1)一致的情況下，選擇Min2LLR(Bmn(2))，在除此以外的情況下，選擇Min1LLR(Bmn(l))并輸出。另外，符號(hào)運(yùn)算部32把在「第(l-1)次的列處理中被更新了的Sm」以及「第(l-1)次的第m行n列的LLRβmn的符號(hào)」相乘，作為其結(jié)果輸出Sm’。這時(shí)，Sm’保持在中間結(jié)果保持部21中。另外，LLR計(jì)算部33通過(guò)把從最小值選擇部31得到的最小的LLR與從符號(hào)運(yùn)算部32得到的符號(hào)的乘法結(jié)果Sm’(+或者-)相乘，計(jì)算LLRαmn(l)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠把在「Min-Sum算法」中行權(quán)重大小所需要的存儲(chǔ)器縮小為k個(gè)值大小。
圖7-1表示在上述「循環(huán)近似min算法」中執(zhí)行列處理的列處理部23的結(jié)構(gòu)例子。該列處理部23由α加法部41、λ加法部42、最小k個(gè)值比較部43和符號(hào)運(yùn)算部44構(gòu)成。另外，在本實(shí)施方式中，作為一個(gè)例子記載了k＝3的情況。另外，圖示的列權(quán)重大小的LLR、αmn、λn、Sm’、Min1LLR、Min2LLR、Min3LLR(第m行中第3個(gè)最小的LLR)是分別保持在中間結(jié)果保持部21中的值。
在上述列處理部23中，α加法部41把在第l次行處理中被更新了的第m行以外的全部LLRαm’n(l)相加，進(jìn)而，λ加法部42在α加法部41的加法結(jié)果上加上接收LLRλn，輸出βmn(l)。而且，最小k個(gè)值比較部43(k＝3)接收|βmn(l)|。這里，在圖7-1中雖然沒(méi)有圖示，然而例如在成為列處理的對(duì)象的第n列的n與表示對(duì)應(yīng)于Min1LLR、Min2LLR、Min3LLR中分別保持的Bmn(l)、Bmn(2)、Bmn(3)的列號(hào)碼的n(1)、n(2)、n(3)的某一個(gè)一致的情況下，間拔成為n＝n(i)的Bmn(i)，進(jìn)行圖8所示的操作。具體地講，刪除保持在Min2LLR中的信息，把保持在Min3LLR中的信息移動(dòng)到Min2LLR中，進(jìn)而，在Min3LLR中例如(16比特的情況下)保存最大值“FFFF”。由此，能夠進(jìn)行去除了處理對(duì)象的列的比較處理，并且在列處理中至少必須更新Min3LLR。在該處理以后，如圖7-1所示，把|βmn(l)|與Min1LLR、Min2LLR、Min3LLR分別進(jìn)行比較，如果是「|βmn(l)|＜Min3LLR」則更新最小3值的LLR。另一方面，把λ加法部42輸出的βmn(l)的符號(hào)設(shè)為「第l次的第m行n列的LLRβmn(l)的符號(hào)」，保持在中間結(jié)果保持部21中，進(jìn)而，符號(hào)運(yùn)算部44把在第l次行處理中被更新了Sm’與上述βmn(l)的符號(hào)相乘，使用其結(jié)果，更新保持在中間結(jié)果保持部21中的Sm。另外，在|βmn(l)|與Min1LLR、Min2LLR、Min3LLR的比較時(shí)，最初把|βmn(l)|與作為Bmn(i)的中心值的Min2LLR進(jìn)行比較，以后，如圖所示，雖然樹(shù)形地進(jìn)行比較，但例如與從作為最小值的Min1LLR開(kāi)始進(jìn)行比較的情況相比，具有執(zhí)行時(shí)間成為{(k+1)/2}/k(k是奇數(shù)的情況)的效果。另外，在k是偶數(shù)的情況下，Bmn(i)的中心值成為2個(gè)，而最初開(kāi)始比較的對(duì)象可以是任一個(gè)。在k是偶數(shù)的情況下，與從作為最小值的Min1LLR開(kāi)始進(jìn)行比較的情況相比，具有執(zhí)行時(shí)間成為{k/2+1}/k(k是偶數(shù)的情況)的效果。
另外，也能夠用圖7-2表示的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與上述相同的處理，這時(shí)，在α加法部41中，僅進(jìn)行列權(quán)重大小的所有LLR的加法運(yùn)算，然后，在λ加法部42中進(jìn)行λn的加法運(yùn)算，把其結(jié)果輸出到解碼結(jié)果判定部24，并且進(jìn)行作為第m行的LLR的αmn的減法運(yùn)算。即使是這樣的順序也能夠得到與上述處理的順序相同的結(jié)果。這時(shí)的LDPC解碼器的結(jié)構(gòu)為圖5-2所示那樣。
接著，使用圖9的流程圖說(shuō)明本實(shí)施方式的「循環(huán)近似min算法」中的處理流程。
在上述「循環(huán)近似min算法」中，首先，接收LLR計(jì)算部11根據(jù)接收信息計(jì)算接收LLR(步驟S11，S12)，把其結(jié)果作為初始值設(shè)定在中間結(jié)果保持部21中(步驟S13)，進(jìn)而，控制部25把反復(fù)次數(shù)初始化為l＝1(步驟S13)。另外，在列處理部23中，使用λ加法部42、最小k個(gè)值比較部43、符號(hào)運(yùn)算部44，從n＝1到n＝N循環(huán)地進(jìn)行上述(8)式的運(yùn)算(步驟S13)。
接著，解碼芯部12通過(guò)控制部25的控制，進(jìn)行第l次(第1次～最末次)的反復(fù)解碼運(yùn)算(步驟S14)。具體地講，作為反復(fù)解碼的第1次，行處理部22對(duì)在第1列中具有“1”的行進(jìn)行行處理(使用接收LLR)，把其結(jié)果轉(zhuǎn)移到列處理部23。然后，列處理部23進(jìn)行第1列的列處理，把作為其結(jié)果的Bmn(i)和Sm保持在中間結(jié)果保持部21中(更新)。以后，按照第2列，第3列，......，第n列的順序，進(jìn)行與上述相同的處理，分別把Bmn(i)和Sm保持在中間結(jié)果保持部21中(相當(dāng)于第1次反復(fù)解碼)。然后，在反復(fù)解碼的第2次以后，使用在前一個(gè)處理中被更新了的LLR以及Sm進(jìn)行行處理，除此以外，與上述第1次相同地進(jìn)行解碼處理。
另外，在實(shí)施了上述第1次反復(fù)解碼以后，解碼結(jié)果判定部24硬判定在第1次反復(fù)中計(jì)算出的后驗(yàn)值，把其判定值決定為解碼結(jié)果x’，進(jìn)而進(jìn)行奇偶檢驗(yàn)(停止規(guī)范)。而且，在該停止規(guī)范中，在奇偶檢驗(yàn)結(jié)果成為OK(「Hx’＝0」)或者反復(fù)次數(shù)成為l＝lmax的情況下，最終輸出這時(shí)的解碼結(jié)果x’(步驟S15)。另外，在不滿足上述兩個(gè)條件的情況下，控制部25使l＝l+1，在解碼芯部12中，執(zhí)行第(l+1)次的反復(fù)解碼。
接著，說(shuō)明基于列號(hào)碼的標(biāo)記方法的存儲(chǔ)器尺寸的減少。圖10是表示本實(shí)施方式列號(hào)碼標(biāo)記的圖。在「循環(huán)近似min算法」中，例如從n＝0開(kāi)始按照升序標(biāo)記列號(hào)碼。另外，當(dāng)前用奇偶檢驗(yàn)矩陣的列號(hào)碼自身(絕對(duì)列號(hào)碼)表現(xiàn)列號(hào)碼n，而在本實(shí)施方式中，把奇偶檢驗(yàn)矩陣中的第m行的“1”的最小列號(hào)碼作為n＝0，把第m行的下一個(gè)“1”的列號(hào)碼作為n＝1，以后，在每一個(gè)“1”用作為n＝2，3，......的相對(duì)的列號(hào)碼表現(xiàn)。即，以往在奇偶檢驗(yàn)矩陣的“1”的絕對(duì)列號(hào)碼例如是“32768”的情況下，為了表現(xiàn)列號(hào)碼所需要的位數(shù)為15位，而另一方面，在本實(shí)施方式中，例如如果行權(quán)重是8個(gè)，則把存儲(chǔ)器尺寸縮小到能表現(xiàn)0～7的3位，如果行權(quán)重是16個(gè)，則把存儲(chǔ)器尺寸縮小到能表現(xiàn)0～15的4位。
如上所述，在本實(shí)施方式中，在LDPC解碼中，由于通過(guò)循環(huán)構(gòu)造以行為單位把用于行處理的LLR的絕對(duì)值|βmn|縮小為最小k個(gè)值，因此能大幅度減少用于保持這些值的存儲(chǔ)量。例如，在行權(quán)重是20，k＝3的情況下，與以往相比較，能夠把存儲(chǔ)量減少到3/20。另外，通過(guò)把列號(hào)碼從絕對(duì)列號(hào)碼(1，3，10，15，......)變更成相對(duì)的列號(hào)碼(0，1，2，3，......)，能進(jìn)一步減少存儲(chǔ)量。
另外，在本實(shí)施方式的「循環(huán)近似min算法」中，按照1位1位地循環(huán)進(jìn)行行處理和列處理的概率信息(LLR)的計(jì)算以及更新。由此，與現(xiàn)有的「Min-Sum算法」相比，能有效地進(jìn)行概率傳播。
例如，圖11，圖12中表示「循環(huán)近似min算法」與「Min-Sum算法」的比較仿真的結(jié)果。LDPC碼是非規(guī)則EG代碼，最大行權(quán)重是8。圖11中表示把解碼反復(fù)次數(shù)固定為100次，把「循環(huán)近似min算法」保存的最小值的個(gè)數(shù)改變成3、4、5個(gè)，與「Min-Sum算法」進(jìn)行了性能比較的情況。圖中，CyclicXmin表示保持了最小X個(gè)值的「循環(huán)近似min算法」，Min-Sum表示「Min-Sum算法」。如從圖11所明確的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的「循環(huán)近似min算法」，能夠確認(rèn)在減少存儲(chǔ)器的同時(shí)解碼性能并沒(méi)有惡化。
另外，圖12中表示在「循環(huán)近似min算法」和「Min-Sum算法」中，把至解碼成功所需要的平均反復(fù)次數(shù)進(jìn)行了比較的結(jié)果。圖中，CyclicXmin表示保存了最小X個(gè)值的「循環(huán)近似min算法」，Min-Sum表示「Min-Sum算法」。從其結(jié)果也可以知道，在「循環(huán)近似min算法」中有效地進(jìn)行概率傳播，大幅度減少解碼反復(fù)次數(shù)。即，根據(jù)本實(shí)施方式的「循環(huán)近似min算法」，能大幅度降低解碼處理中的計(jì)算量。
另外，在本實(shí)施方式中，行處理的運(yùn)算對(duì)象的LLR是單個(gè)值，而k的個(gè)數(shù)可以是2個(gè)值以上的任意值。另外，在本實(shí)施方式中，說(shuō)明交互地各進(jìn)行一次行處理和列處理，與此相對(duì)應(yīng)，按1位1位地循環(huán)進(jìn)行基于行處理和列處理的概率信息(LLR)的更新的情況，但并不限于這種情況，也可以在執(zhí)行了多次行處理以后，執(zhí)行多次列處理。即，可以按照每多個(gè)位多個(gè)位地循環(huán)進(jìn)行行處理和列處理的概率信息(LLR)的計(jì)算以及更新。
實(shí)施方式2 接著，說(shuō)明實(shí)施方式2的接收裝置以及解碼方法。本實(shí)施方式的LDPC解碼能應(yīng)用于按照1位1位或者預(yù)先確定的多位多位地進(jìn)行基于行處理和列處理的概率信息(LLR)的計(jì)算以及更新的情況，例如，通過(guò)使運(yùn)算處理并行，謀求減少反復(fù)次數(shù)。另外，在本實(shí)施方式中，與并行的數(shù)量無(wú)關(guān)，使中間結(jié)果保持部的Bmn(i)以及Sm為一組，執(zhí)行并行了的全部處理部更新同一個(gè)BmnC以及Sm的使用了所謂「Overlapped(交迭)」了的BmnC以及Sm的「Overlapped(交迭)循環(huán)近似min算法」。以后，把本實(shí)施方式的解碼算法稱為「Overlapped(交迭)循環(huán)近似min算法」。
這里，以下表示在本實(shí)施方式的接收裝置中實(shí)施的「Overlapped(交迭)循環(huán)近似min算法」。
(初始化步驟) 首先，設(shè)定反復(fù)次數(shù)l＝1以及最大反復(fù)次數(shù)lmax。進(jìn)而，把初始時(shí)的第m行的最小k個(gè)值的LLR取為βmn(i)(0)，輸入接收LLRλn，如下述(12)式表示的那樣求Bmn(i)C。另外，作為初始時(shí)的第m行的LLRβmn(i)(0)的符號(hào)，輸入sgn(λn)，如下述(12)式那樣求Sm。
n(0)＝φ 式中，Bmn(i)C是第m行的最小k個(gè)值的LLRβmn(i)的絕對(duì)值，在并行處理時(shí)共同使用。另外，n(i)是在Bmn(i)C中第i個(gè)最小的LLR的列號(hào)碼。
(行處理步驟) 接著，作為行處理，對(duì)于0≤g≤G-1，g·G+1≤n≤(g+1)·NG以及各個(gè)m，根據(jù)下述(13)式更新從檢查節(jié)點(diǎn)m向位節(jié)點(diǎn)n傳送的位n的第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。另外，G是并行數(shù)，NG是并行了的各解碼電路處理的列數(shù)。另外，G·Ng＝N。另外，在本實(shí)施方式中，各行處理的開(kāi)始列為任意，在至最末列結(jié)束了處理的階段，再次從最初的列開(kāi)始循環(huán)進(jìn)行解碼處理。
具體地講，例如，針對(duì)每個(gè)列數(shù)NG分割為G個(gè)的各列區(qū)中分別分配的G個(gè)行處理部并行執(zhí)行行處理。另外，G個(gè)行處理部并行地進(jìn)行處理，所有的處理部除去使用相同的BmnC以外，與上述的「循環(huán)近似min算法」同樣進(jìn)行動(dòng)作。
(列處理步驟) 接著，作為列處理，對(duì)于0≤g≤G-1，g·G+1≤n≤(g+1)·NG以及各個(gè)m，根據(jù)下述(14)式更新從檢查節(jié)點(diǎn)m向位節(jié)點(diǎn)n傳送的位n的第l次反復(fù)的LLRβmn(l)。另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)于如上所述并行進(jìn)行了行處理以后的各列，并行執(zhí)行下述(14)式表示的列處理。
另外，關(guān)于各個(gè)n，根據(jù)下述(15)式更新用于硬判定的位n的第l次反復(fù)的后驗(yàn)值βn(l)。
另外，關(guān)于停止規(guī)范，與上述的「循環(huán)近似min算法」相同。
接著，說(shuō)明用于實(shí)現(xiàn)上述「Overlapped循環(huán)近似min算法」的實(shí)施方式2的LDPC解碼器5的結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作。
圖13是表示本實(shí)施方式的LDPC解碼器5的結(jié)構(gòu)例子的圖，由根據(jù)接收信息計(jì)算接收LLR的接收LLR計(jì)算部11和進(jìn)行本實(shí)施方式的解碼處理的解碼芯部12a構(gòu)成。另外，解碼芯部12a具備由用于保持解碼的中間結(jié)果(中間值)的存儲(chǔ)器構(gòu)成的中間結(jié)果保持部21a；執(zhí)行本實(shí)施方式的行處理(并行處理)的行處理部22-1～22-G；執(zhí)行本實(shí)施方式的列處理(并行處理)的列處理部23-1～23-G；作為本實(shí)施方式的停止規(guī)范，進(jìn)行列處理中的后驗(yàn)值的硬判定以及奇偶檢驗(yàn)結(jié)果的正誤判定的解碼結(jié)果判定部24、進(jìn)行解碼的反復(fù)控制的控制部25a。
圖13中，本實(shí)施方式的LDPC解碼部5在各行處理部以及各列處理部并行進(jìn)行處理時(shí)，根據(jù)上述(12)式、(13)式、(14)式，共同使用中間結(jié)果保持部21a的BmnC以及Sm，分別進(jìn)行更新。通過(guò)該并行處理，根據(jù)并行數(shù)迅速地變更BmnC以及Sm,與此相伴隨，能大幅度減少解碼的反復(fù)次數(shù)。
另外，在本實(shí)施方式中，在并行處理中，當(dāng)在同一塊中發(fā)生了同一行的運(yùn)算，產(chǎn)生了參照同一個(gè)緩沖器的問(wèn)題的情況下，例如，進(jìn)行在各處理部中設(shè)置存儲(chǔ)器訪問(wèn)的優(yōu)先順序、劃分存儲(chǔ)體、使用移位寄存器調(diào)整存儲(chǔ)器訪問(wèn)的定時(shí)等的對(duì)策。
如上所述，本實(shí)施方式的「Overlapped(交迭)循環(huán)近似min算法」應(yīng)用上述的「循環(huán)近似min算法」，分別并行執(zhí)行行處理以及列處理。另外，在并行執(zhí)行的各列處理中共有保持被更新的最小k個(gè)值的中間結(jié)果保持部，在并行執(zhí)行的各列處理中，分別更新最小k個(gè)值。由此，與「Min-Sum算法」以及上述的實(shí)施方式1相比較，能大幅度減少解碼器反復(fù)次數(shù)。
圖14表示關(guān)于反復(fù)次數(shù)的性能比較。詳細(xì)地講，是關(guān)于并行數(shù)為2時(shí)的「Overlapped循環(huán)近似min算法」、「循環(huán)近似min算法」、「Min-Sum算法」，在固定了解碼的反復(fù)次數(shù)的狀態(tài)下，比較了各個(gè)解碼性能的結(jié)果。圖14中，在把解碼的反復(fù)次數(shù)限制為很少的情況下，「循環(huán)近似min算法」與以往的「Min-Sum算法」相比較，能夠確認(rèn)解碼性能高，進(jìn)而，能夠確認(rèn)「Overlapped循環(huán)近似min算法」在「循環(huán)近似min算法」的一半的解碼反復(fù)次數(shù)下具有同等程度的解碼性能。另外，圖14中，由于把并行數(shù)取為2，因此解碼的反復(fù)次數(shù)是一半左右，而在使用了「Overlapped循環(huán)近似min算法」的情況下，反復(fù)次數(shù)成為「循環(huán)近似min算法」的「1/并行數(shù)」。
實(shí)施方式3 接著，說(shuō)明實(shí)施方式3的接收裝置以及解碼方法。在本實(shí)施方式中，對(duì)于作為應(yīng)用了「Min-Sum算法」的已知的解碼算法的「Normalized(標(biāo)準(zhǔn)化)BP-based算法」，應(yīng)用實(shí)施方式1的「循環(huán)近似min算法」或者實(shí)施方式2的「Overlapped循環(huán)近似min算法」中的僅循環(huán)地更新最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值的處理以及使用了近似最小值的解碼處理。
這里，在對(duì)本實(shí)施方式的解碼算法進(jìn)行說(shuō)明之前，以下表示成為其前提的已知的「Normalized(標(biāo)準(zhǔn)化) BP-based算法」。另外，這里，對(duì)于與「Min-Sum算法」的處理不同的行處理進(jìn)行說(shuō)明。
(行處理步驟) 例如，如果把「Normalized BP-based算法」的行處理一般化，則能夠如下述(16)式那樣表示。這里，作為行處理，對(duì)于各個(gè)m、n，根據(jù)下述(16)式更新第1次反復(fù)的LLRαmn(l)。另外，式中的A是稱為標(biāo)準(zhǔn)化因子的常數(shù)，在「Normalized BP-based算法」中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化因子A修正根據(jù)「Min-Sum算法」得到的第l次反復(fù)的LLR。
接著，以下表示對(duì)于上述「Normalized BP-based算法」，應(yīng)用了「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」時(shí)的解碼算法。另外，在本實(shí)施方式中，關(guān)于與上述的「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」相同的處理(初始化、列處理、停止規(guī)范)，省略其說(shuō)明。以下，說(shuō)明與上述的「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」的處理不同的行處理。
(應(yīng)用了循環(huán)近似min算法時(shí)的行處理步驟) 例如，如果把應(yīng)用了「循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理一般化，則能夠如下述(17)式那樣表示。這里，作為行處理，對(duì)于各個(gè)m、n，根據(jù)下述(17)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。即，在下述(17)式中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化因子A修正根據(jù)「循環(huán)近似min算法」得到的第l次反復(fù)的LLR。另外，在本實(shí)施方式中，行處理的開(kāi)始列為任意，在至最末列處理結(jié)束了的階段，再次從最初的列開(kāi)始循環(huán)地進(jìn)行解碼處理。
(應(yīng)用了Overlapped循環(huán)近似min算法時(shí)的行處理步驟) 另外，如果把應(yīng)用了「Overlapped循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理一般化，則能夠如下述(18)式那樣表示。這里，作為行處理，對(duì)于0≤g≤G-1，g·NG+1≤n≤(g+1)·NG以及各個(gè)m，根據(jù)下述(18)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。即，在下述(18)式中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化因子A修正根據(jù)「Overlapped循環(huán)近似min算法」得到的第l次反復(fù)的LLR。
另外，本實(shí)施方式的解碼算法中，在如上述那樣執(zhí)行了行處理步驟以后，進(jìn)而，執(zhí)行與上述的「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」同樣的列處理以及基于停止規(guī)范的處理，得到最終的符號(hào)結(jié)果。
接著，使用
執(zhí)行上述本實(shí)施方式的解碼算法的LDPC解碼器5的行處理部分的特征性的動(dòng)作。另外，關(guān)于LDPC解碼器5的整體結(jié)構(gòu)，與上述的圖5或者圖示13相同。
圖15是表示執(zhí)行本實(shí)施方式中的行處理的行處理部22、22-1～22-G的結(jié)構(gòu)例子的圖，該行處理部具備最小值選擇部31a。另外，關(guān)于與上述的圖6相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的號(hào)碼，并省略其說(shuō)明。在本實(shí)施方式的最小值選擇部31a中，例如，使用標(biāo)準(zhǔn)化因子A修正從中間結(jié)果保持部21(或者21a)讀出的LLR的最小值(Min1LLR或者M(jìn)in2LLR)。具體地講，通過(guò)用A除LLR的最小值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
如上所述，在本實(shí)施方式中，在性能比「Min-Sum算法」良好的「Normalized BP-based算法」中應(yīng)用「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」。由此，可以得到與上述的實(shí)施方式1、2相同的效果，同時(shí)，進(jìn)而盡管是幾乎與「Min-Sum算法」同等的電路量，但仍然能夠?qū)崿F(xiàn)接近「Sum-Product算法」的性能。
另外，在本實(shí)施方式中，在「Normalized BP-based算法」中應(yīng)用「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」，但并不限于這種方法，也能夠在已知的「Offset BP-based算法」或者除此以外的算法中應(yīng)用「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」，在該情況下，也能得到與上述同樣的效果。
實(shí)施方式4 接著，說(shuō)明實(shí)施方式4的接收裝置以及解碼方法。在本實(shí)施方式中，對(duì)于作為L(zhǎng)LRβmn的修正性能比「Normalized BP-based算法」或者「Offset BP-based算法」出色的已知的解碼算法的「δmin算法」，應(yīng)用實(shí)施方式1的「循環(huán)近似min算法」或者實(shí)施方式2的「Overlapped循環(huán)近似min算法」中的僅循環(huán)地更新最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值的處理以及使用了近似的最小值的解碼處理。
這里，在對(duì)于本實(shí)施方式的解碼算法進(jìn)行說(shuō)明之前，以下表示成為其前提的已知的「δmin算法」。另外，這里說(shuō)明與「Min-Sum算法」的處理不同的行處理。
(行處理步驟) 例如，如果把「δmin算法」的行處理一般化，則能夠如下述(19)式那樣表示。這里，作為行處理，對(duì)于各個(gè)m、n，根據(jù)下述(19)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。在「δmin算法」的行處理中，根據(jù)在第l-1次反復(fù)中更新了的LLR的絕對(duì)值|βmn’(i-1)|，通過(guò)Θ的運(yùn)算計(jì)算αmn(l)。
aΘb≡max(min(a，b)-Δ，0) Δ≡max(0.9-|a-b|/2，0) 接著，以下表示對(duì)于上述「δmin算法」，應(yīng)用了「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」時(shí)的解碼算法。另外，在本實(shí)施方式中，關(guān)于與上述的「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」同樣的處理(初始化、列處理、停止規(guī)范)，省略其說(shuō)明。以下，說(shuō)明與上述的「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」的處理不同的行處理。另外，在本實(shí)施方式中，行處理的開(kāi)始列為任意，在至最末列處理結(jié)束了的階段，再次從最初的列開(kāi)始循環(huán)地進(jìn)行解碼處理。
(應(yīng)用了循環(huán)近似min算法時(shí)的行處理步驟) 例如，如果把應(yīng)用了「循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理一般化，則能夠如下述(20)式那樣表示。這里，作為行處理，對(duì)于1≤n≤N以及各個(gè)m，根據(jù)下述(20)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。另外，在該解碼算法行處理中，根據(jù)在第l-1次反復(fù)中更新了的最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值Bmn’，通過(guò)Θ的運(yùn)算計(jì)算αmn(l)。
(應(yīng)用了Overlapped循環(huán)近似min算法時(shí)的行處理步驟) 另外，如果把應(yīng)用了「Overlapped循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理一般化，則能夠如下述(21)式那樣表示。這里，作為行處理，對(duì)于0≤g≤G-1，g·NG+1≤n≤(g+1)·NG以及各個(gè)m，根據(jù)下述(21)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。另外，在該解碼算法行處理中，根據(jù)在第l-1次反復(fù)中以并行處理被更新了的最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值Bmn’C，通過(guò)Θ的運(yùn)算計(jì)算αmn(l)。
另外，在本實(shí)施方式的解碼算法中，如上述那樣執(zhí)行了行處理步驟以后，進(jìn)而，執(zhí)行與上述的「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」同樣的列處理以及基于停止規(guī)范的處理，得到最終的符號(hào)結(jié)果。
接著，使用
執(zhí)行上述本實(shí)施方式的解碼算法的LDPC解碼器5的行處理部的特征性的動(dòng)作。另外，關(guān)于LDPC解碼器5的整體結(jié)構(gòu)，與上述的圖5或者圖13相同。
圖16是表示執(zhí)行本實(shí)施方式中的行處理的行處理部22、22-1～22-G的結(jié)構(gòu)例子的圖，該行處理部具備最小值選擇部31b。另外，關(guān)于與上述的圖6相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的號(hào)碼，省略其說(shuō)明。另外，這里作為一個(gè)例子，說(shuō)明了圖5的LDPC解碼器5的情況，而關(guān)于圖13的LDPC解碼器5也同樣適用。
在本實(shí)施方式的最小值選擇部31b中，例如從中間結(jié)果保持部21讀出Min1LLR(Bmn(1))、Min2LLR(Bmn(2))、Min3LLR(Bmn(3))和各個(gè)列號(hào)碼，運(yùn)算部進(jìn)行Θ的運(yùn)算。即，在本實(shí)施方式的最小值選擇部31b中，對(duì)于成為處理對(duì)象的第n列與保持在中間結(jié)果保持部21中的Bmn(k)的列號(hào)碼n(k)不一致的Bmn(k)，運(yùn)算部進(jìn)行「δmin算法」中的以下的運(yùn)算。
例如，運(yùn)算部如下述(22)式那樣求除去符號(hào)的更新值|αmn(l)|(＝Θ[Bmn’])。
另外，通過(guò)把運(yùn)算對(duì)象的LLR從k個(gè)值限定為最小3個(gè)值能夠減少運(yùn)算量，運(yùn)算部如下述(23)式那樣求除去符號(hào)的更新值|αmn(l)|(＝Θ[Bmn’])。
[數(shù)20] 如果 否則 如果 否則 另外，在上述中，作為一個(gè)例子說(shuō)明了把運(yùn)算對(duì)象的LLR從k個(gè)值限定為最小3個(gè)值的情況，而在限定為最小4、5......個(gè)值的情況下也能夠同樣適用。
如上所述，在本實(shí)施方式中，在性能比「Min-Sum算法」良好的「δmin算法」中應(yīng)用「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」。由此，可以得到與上述實(shí)施方式1、2同樣的效果，并且進(jìn)而盡管是幾乎與「Min-Sum算法」同等的電路量，也能夠?qū)崿F(xiàn)接近「Sum-Product算法」的性能。另外，在本實(shí)施方式中，記載了根據(jù)在已知的「δmin算法」中規(guī)定的預(yù)定修正式把行處理用的LLR的絕對(duì)值的最小值修正為最佳值的情況，然而修正式并不限于該公式，也可以使用在「δmin算法」以外的算法中規(guī)定的修正式。這種情況下也能得到與上述相同的效果。
圖17表示對(duì)于「δmin算法」，應(yīng)用了「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」的解碼算法與「Sum-Product算法」的比較結(jié)果。例如，overlap5delta10表示使用了「Overlapped循環(huán)近似min算法」的本實(shí)施方式的解碼算法(并行數(shù)是2，最小5個(gè)值，l＝10)，Cyclic5delta 50表示使用了「循環(huán)近似min算法」的本實(shí)施方式的解碼算法(沒(méi)有并行，最小5個(gè)值l＝50)，Sum-Product100表示「Sum-Product算法」(l＝100)，幾乎重疊。根據(jù)該結(jié)果，通過(guò)對(duì)于「δmin算法」應(yīng)用「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」，不僅具有與「Sum-Product算法」同等程度的性能，還能大幅度減少解碼的反復(fù)次數(shù)。
實(shí)施方式5 接著，說(shuō)明實(shí)施方式5的接收裝置以及解碼方法。本實(shí)施方式中，對(duì)于「Sum-Product算法」，應(yīng)用僅循環(huán)地更新實(shí)施方式1的「循環(huán)近似min算法」或者實(shí)施方式2的「Overlapped循環(huán)近似min算法」中的最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值的處理以及使用了近似的最小值的解碼處理。
這里，在對(duì)于本實(shí)施方式的解碼算法進(jìn)行說(shuō)明之前，以下表示成為其前提的已知的「Sum-Product算法」。另外，在本實(shí)施方式中，記載對(duì)數(shù)學(xué)函數(shù)進(jìn)行表處理來(lái)進(jìn)行運(yùn)算的方法，即，利用了TLU(表查找)的一般的「Sum-Product算法」。另外，這里，記載關(guān)于與在現(xiàn)有技術(shù)中說(shuō)明過(guò)的「Sum-Product算法」的處理不同的行處理。
(行處理步驟(1)) 例如，如果把利用了TLU的「Sum-Product算法」的行處理一般化，則能夠如下述(24)那樣表示。這里，作為行處理，對(duì)于各個(gè)m、n，根據(jù)下述(24)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。在利用了TLU的「Sum-Product算法」的行處理中，對(duì)于在第l-1次更新了的LLR的絕對(duì)值|βmn’(i-1)|，進(jìn)行使用TLU的運(yùn)算。
(行處理步驟(2)) 另外，在與上述不同的方法中，也能夠?qū)崿F(xiàn)利用了TLU的「Sum-Product算法」的行處理。例如，如果把與上述不同的利用了TLU的「Sum-Product算法」的行處理一般化，則能夠如下述(25)式那樣表示。這里，作為行處理，對(duì)于各個(gè)m、n，根據(jù)下述(25)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。
aΞb≡min(a，b)+TLU1(|a+b|)-TLU1(|a-b|) 另外，TLU1(x)根據(jù)下述(26)式預(yù)先準(zhǔn)備表。
TLU1(x)＝ln(1+exp(-x))......(26) 另外，在利用了上述TLU的「Sum-Product算法」中，上述(24)式中表示的行處理具有雖然表變大但是運(yùn)算次數(shù)少的特征，另一方面，上述(25)表示的行處理具有雖然表變小但是運(yùn)算次數(shù)多的特征。
接著，以下表示對(duì)于上述利用了TLU的「Sum-Product算法」應(yīng)用了「循環(huán)近似min算法」時(shí)的解碼算法。另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)于與上述的「循環(huán)近似min算法」同樣的處理(初始化、列處理、停止規(guī)范)，省略其說(shuō)明。以下，說(shuō)明與上述「循環(huán)近似min算法」處理不同的行處理。另外，在本實(shí)施方式中，行處理的開(kāi)始列為任意，在至最末列處理結(jié)束了的階段，再次從最初的列開(kāi)始循環(huán)進(jìn)行解碼處理。
(應(yīng)用了循環(huán)近似min算法時(shí)的行處理步驟(1)) 例如，如果把對(duì)于上述行處理步驟(1)應(yīng)用了「循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理一般化，則能夠如下述(27)式那樣表示。這里，作為行處理，對(duì)于1≤n≤N以及各個(gè)m，根據(jù)下述(27)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。另外，在該解碼算法的行處理中，對(duì)于在第l-1次反復(fù)中更新了的最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值Bmn’，進(jìn)行使用TLU的運(yùn)算。
(應(yīng)用了循環(huán)近似min算法時(shí)的行處理步驟(2)) 另外，如果把對(duì)于上述行處理步驟(2)應(yīng)用了「循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理一般化，則能夠如下述(28)式那樣表示。這里，作為行處理，對(duì)于1≤n≤N以及各個(gè)m，根據(jù)下述(28)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。
接著，以下表示對(duì)于上述利用了TLU的「Sum-Product算法」應(yīng)用了「Overlapped循環(huán)近似min算法」時(shí)的解碼算法。另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)于與上述的「Overlapped循環(huán)近似min算法」相同的處理(初始化、列處理、停止規(guī)范)，省略其說(shuō)明。以下，說(shuō)明與上述「Overlapped循環(huán)近似min算法」的處理不同的行處理。
(應(yīng)用了「Overlapped循環(huán)近似min算法」時(shí)的行處理步驟(1)) 例如，如果把對(duì)于上述行處理步驟(1)應(yīng)用了「Overlapped循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理一般化，則能夠如下述(29)式那樣表示。這里，作為行處理，對(duì)于0≤g≤G-1，g·NG+1≤n≤(g+1)·NG以及各個(gè)m，根據(jù)下述(29)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。另外，在該解碼算法的行處理中，對(duì)于在第l-1次反復(fù)中以并列處理更新了的最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值Bmn’C，進(jìn)行使用了TLU的運(yùn)算。
(應(yīng)用了「Overlapped循環(huán)近似min算法」時(shí)的行處理步驟(2)) 另外，如果把對(duì)于上述行處理步驟(2)應(yīng)用了「Overlapped循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理一般化，則能夠如下述(30)式那樣表示。這里，作為行處理，對(duì)于0≤g≤G-1，g·NG+1≤n≤(g+1)·NG以及各個(gè)m，根據(jù)下述(30)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。
接著，根據(jù)
執(zhí)行上述本實(shí)施方式的解碼算法的LDPC解碼器5的行處理部的特征性的動(dòng)作。另外，關(guān)于LDPC解碼器5的整體結(jié)構(gòu)，與上述的圖5或圖13相同。
圖18是表示執(zhí)行本實(shí)施方式中的行處理的行處理部22、22-1～22-G的結(jié)構(gòu)例子的圖，該行處理部具備最小值選擇部31c。另外，關(guān)于與上述的圖6相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的號(hào)碼，省略其說(shuō)明。另外，這里作為一個(gè)例子，說(shuō)明了圖5的LDPC解碼器5的情況，而關(guān)于圖13的LDPC解碼器5也同樣適用。
在本實(shí)施方式的最小值選擇部31 c中，例如從中間結(jié)果保持部21讀出Min1LLR(Bmn(1))、Min2LLR(Bmn(2))、Min3LLR(Bmn(3))和各個(gè)列號(hào)碼，運(yùn)算部進(jìn)行使用了TLU的運(yùn)算。即，在本實(shí)施方式的最小值選擇部31c中，對(duì)于成為處理對(duì)象的第n列與保持在中間結(jié)果保持部21中的Bmn(k)的列號(hào)碼n(k)不一致的Bmn(k)，運(yùn)算部進(jìn)行「Sum-Product算法」中的以下的運(yùn)算。
例如，運(yùn)算部如下述(31)式那樣求除去符號(hào)的更新值。
[數(shù)27] 或者 另外，通過(guò)把運(yùn)算對(duì)象的LLR從k個(gè)值限定為最小3個(gè)值能夠減少運(yùn)算量，運(yùn)算部如下述(32)式那樣求除去符號(hào)的更新值。
[數(shù)28] 如果或者 否則 如果或者 否則或者 另外，上述中作為一個(gè)例子說(shuō)明了把運(yùn)算對(duì)象的LLR從k個(gè)值限定為最小3個(gè)值的情況，而即使在限定為最小4、53......個(gè)值的情況下也能夠同樣適用。
如以上那樣，在本實(shí)施方式中，在利用了TLU的「Sum-Product算法」中應(yīng)用了「循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped循環(huán)近似min算法」。由此，與其它的實(shí)施方式相比較，雖然計(jì)算量以及存儲(chǔ)量變多，但是能夠使解碼性能提高。另外，在本實(shí)施方式中，作為例子說(shuō)明了應(yīng)用TLU的「Sum-Product算法」，而在對(duì)于數(shù)學(xué)函數(shù)進(jìn)行TLU的其它解碼算法中也相同。另外，在本實(shí)施方式中，記載了對(duì)于行處理用的LLR的絕對(duì)值的最小值，使用了由已知的「Sum-Product算法」規(guī)定的TLU的情況，而TLU并不受此限制，也可以使用由「Sum-Product算法」規(guī)定了的TLU以外的TLU。這種情況下也能夠得到與上述相同的效果。
實(shí)施方式6 接著，說(shuō)明實(shí)施方式6的通信裝置以及解碼方法。本實(shí)施方式的解碼處理通過(guò)與完全的位單位的串行解碼相對(duì)應(yīng)，進(jìn)一步謀求降低反復(fù)次數(shù)。
與上述的實(shí)施方式相同，圖5-1表示本實(shí)施方式的LDPC解碼器5的結(jié)構(gòu)，該LDPC解碼器5由從接收信息計(jì)算接收LLR的接收LLR計(jì)算部11和進(jìn)行本實(shí)施方式的解碼處理的解碼芯部12構(gòu)成。另外，解碼芯部12具備由用于保持解碼的中間結(jié)果(中間值)的存儲(chǔ)器構(gòu)成的中間結(jié)果存儲(chǔ)部21、執(zhí)行本實(shí)施方式的行處理的行處理部22、執(zhí)行本實(shí)施方式的列處理的列處理部23、作為本實(shí)施方式的停止規(guī)范，進(jìn)行列處理中的后驗(yàn)值的硬判定以及奇偶檢驗(yàn)結(jié)果的正誤判定的解碼結(jié)果判定部24、進(jìn)行解碼的反復(fù)控制的控制部25。
另外，本實(shí)施方式的解碼算法是僅循環(huán)地更新最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值的方法，是使用近似的最小值而不使用正確的最小值進(jìn)行解碼的方法，由于是串行解碼法，因此以后稱為「串行循環(huán)近似min算法」。另外，作為上述最小k個(gè)值表示「從最小值按照升序直到第k個(gè)」。
這里，以下表示在上述接收裝置中實(shí)施的「串行循環(huán)近似min算法」。
(初始化步驟) 首先，設(shè)定反復(fù)次數(shù)l＝1以及最大反復(fù)次數(shù)lmax。進(jìn)而，把初始時(shí)的第m行的最小k個(gè)值的LLR作為βmn(i)(0)，輸入接收LLRλn，如下述(33)式表示的那樣求Bmn(i)。另外，作為初始時(shí)的第m行的LLRβmn(0)的符號(hào)，輸入sgn(λn)，如下述(33)式表示的那樣求Sm。
n(0)＝φ 式中，Bmn(i)是第m行的最小k個(gè)值的LLRβmn(i)的絕對(duì)值，n(i)是Bmn(i)中第i個(gè)最小的LLR的列號(hào)碼，Sm是第m行的LLRβmn的符號(hào)(+或者-)的積。
(行處理步驟1) 接著，作為行處理，對(duì)于1≤n≤N以及各個(gè)m，根據(jù)下述(34)式更新從檢查節(jié)點(diǎn)m向位節(jié)點(diǎn)n傳送的位n的第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。另外，在本實(shí)施方式中，行處理的開(kāi)始列為任意，在至最末列處理結(jié)束了的階段，再次從最初的列開(kāi)始循環(huán)地進(jìn)行解碼處理。
具體地講，在當(dāng)前的列號(hào)碼是n時(shí)，對(duì)于滿足「n’＜n」的列號(hào)碼，取在第l次列處理中被更新了的LLRβmn’(l)的符號(hào)的積，另外，對(duì)于滿足「n’＞n」的列號(hào)碼，取在第(l-1)次列處理中被更新了的LLRβmn’(l-1)的符號(hào)的積，而且，把它們的結(jié)果與第m行的最小k值中的最小的LLRmin[βmn’]的乘法結(jié)果作為列號(hào)碼n的更新后的LLRαmn(l)。另外，在本實(shí)施方式中，進(jìn)而把上述βmn’(l)的符號(hào)的積與上述βmn’(l-1)的符號(hào)的積相乘的項(xiàng)替換為把在第(l-1)次中被更新了的Sm與在第(l-1)次中被更新了的βmn’的符號(hào)相乘的項(xiàng)。由此，能夠進(jìn)一步減少計(jì)算量以及存儲(chǔ)量。另外，上述(34)式的Nk(m)是第m行的n(i)的集合，表示為Nk(m)＝{n(1)，n(2)，......，n(k)}。
(列處理步驟) 接著，作為列處理步驟，對(duì)于在行處理步驟1中進(jìn)行的列號(hào)碼n的各個(gè)m，根據(jù)下述(35)式更新從位節(jié)點(diǎn)n向檢查節(jié)點(diǎn)m傳送的位n的第l次反復(fù)的LLRβmn(l)。其以后的列處理步驟以及行處理步驟2例如從行號(hào)碼m的最小的行號(hào)碼開(kāi)始按順序一行一行地執(zhí)行計(jì)算。而所執(zhí)行的行號(hào)碼的順序如果不重疊地執(zhí)行所有的有「1」的行，則就可以按照任意的順序執(zhí)行。
具體地講，在列號(hào)碼n中，把接收LLRλn與在第l次行處理中被更新了的第m行以外的LLRαm’n(l)的合計(jì)值的相加結(jié)果作為更新后的LLRβmn(l)。該計(jì)算也可以通過(guò)從βn(l)減去αmn(l)得到。另外，通過(guò)把上述Sm’與第l次列處理中被更新了的βmn(l)的符號(hào)(+或者-)相乘，更新在行處理中使用的Sm。另外，上述(35)式中的下面的2個(gè)公式規(guī)定了Bmn(l)的重新排列處理(最小k個(gè)值)。
(行處理步驟2) 進(jìn)而，作為再次行處理，對(duì)于與在列號(hào)碼n的列處理中執(zhí)行的行相同的m，根據(jù)下述(36)式更新從檢查節(jié)點(diǎn)m向位節(jié)點(diǎn)n傳送的位n的第l次反復(fù)的LLRα’mn(l)。
具體地講，作為再次行處理，更新α’mn(l)，進(jìn)而使用其結(jié)果，在βmn(l)上加入其更新了的α’mn(l)，更新βn(l)。然后，對(duì)于列號(hào)碼n的所有的m，直到計(jì)算結(jié)束為止，返回到列處理步驟中，反復(fù)進(jìn)行計(jì)算。另外，對(duì)于在列號(hào)碼n的檢驗(yàn)矩陣中存在“1 ”的所有的行m，如果結(jié)束列處理步驟和行處理步驟2，則轉(zhuǎn)移到停止規(guī)范的處理。
(停止規(guī)范) 然后，例如，在位n的第l次反復(fù)的后驗(yàn)值βn(l)是「βn(l)＞0」的情況下，把解碼結(jié)果設(shè)為「x’＝1」(x’與原始的發(fā)送信號(hào)x相對(duì)應(yīng))，另一方面，在「βn(l)≤0」的情況下，把解碼結(jié)果設(shè)為「x’＝0」，得到解碼結(jié)果x’＝(x1’，x2’，......，xN’)。
而且，在奇偶檢驗(yàn)的結(jié)果是「Hx’＝0」或者反復(fù)次數(shù)是「l＝lmax」的情況下(滿足任意一個(gè)條件的情況下)，輸出這時(shí)的解碼結(jié)果x’。另外，在上述兩個(gè)條件的任意一個(gè)都不滿足的情況下，使「l＝l+1」，返回到上述行處理步驟1，以后按順序執(zhí)行運(yùn)算。
接著，使用結(jié)構(gòu)圖具體說(shuō)明執(zhí)行上述「串行循環(huán)近似min算法」的LDPC解碼器5的特征性的動(dòng)作。
與上述的實(shí)施方式相同，圖6表示在上述「串行循環(huán)近似min算法」中執(zhí)行行處理的行處理部22的結(jié)構(gòu)例子，該行處理部22由最小值選擇部31、符號(hào)運(yùn)算部32和LLR計(jì)算部33構(gòu)成。另外，圖示的Min1LLR(第m行中的最小的LLR)是Bmn(1)，Min2LLR(第m行中的第2個(gè)最小的LLR)是Bmn(2)，是分別保持在中間結(jié)果保持部21中的值。另外，關(guān)于圖示的Sm以及「第(l-1)次的第m行n列的LLRβmn的符號(hào)」，也是分別保持在中間結(jié)果保持部21中的值。
在最小值選擇部31中，在成為行處理的對(duì)象的列號(hào)碼n與Min1LLR(Bmn(1))的列號(hào)碼n(1)一致的情況下，選擇Min2LLR(Bmn(2))，除此以外的情況下選擇Min1LLR(Bmn(1))并輸出。另外，符號(hào)運(yùn)算部32把「在第(l-1)次的列處理中被更新了的Sm」以及「第(l-1)次的第m行m列的LLRβmn的符號(hào)」相乘，作為其結(jié)果輸出Sm’。這時(shí)，Sm’保持在中間結(jié)果保持部21中。另外，LLR計(jì)算部33通過(guò)把從最小值選擇部31得到的最小的LLR與從符號(hào)運(yùn)算部32得到的符號(hào)的乘法結(jié)果Sm’(+或者-)相乘，計(jì)算LLRαmn(l)。依據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠把在「Min-Sum算法」中行權(quán)重大小的必要的存儲(chǔ)器縮小為k個(gè)值大小。
圖19是表示在上述「串行循環(huán)近似min算法」中執(zhí)行列處理的列處理部23的結(jié)構(gòu)例子的圖，該列處理部23由α加法部41、λ加法部42、最小k個(gè)值比較部43和符號(hào)運(yùn)算單部44構(gòu)成。另外，在本實(shí)施方式中，作為一個(gè)例子記載k＝3的情況。另外，圖示的列權(quán)重大小的LLR、α’mn，αmn，λn，Sm’，Min1LLR，Min2LLR，Min3LLR(第m行中第3個(gè)最小的LLR)是分別被保持在中間結(jié)果保持部21中的值。
在上述列處理部23中，α加法部41把包括在第l次的行處理中被更新了的第m行的所有的LLRαmn(l)相加，進(jìn)而，λ加法部42在α加法部41的加法結(jié)果上加入接收LLRλn，開(kāi)關(guān)45控制成使得最初連接到其下面的塊上，從那里減去αmn(l)輸出βmn(l)。而后，最小k個(gè)值比較部43(k＝3)接收|βmn(l)|。
這里，圖19中雖然沒(méi)有圖示，然而與上述的實(shí)施方式相同，例如，在成為列處理對(duì)象的第n列的n與表示與分別保持在Min1LLR、Min2LLR、Min3LLR中的Bmn(1)、Bmn(2)、Bmn(3)相對(duì)應(yīng)的列號(hào)碼的n(1)、n(2)、n(3)的任一個(gè)一致的情況下，間拔成為n＝n(i)的Bmn(i)，進(jìn)行圖8表示的操作。具體地講，刪除保持在Min2LLR中的信息，把保持在Min3LLR中的信息移動(dòng)到Min2LLR，進(jìn)而在Min3LLR中，例如(16位的情況下)保存最大值“FFFF”。由此，在能夠進(jìn)行除去處理對(duì)象的列的比較處理的同時(shí)，至少M(fèi)in3LLR在列處理中一定被更新。
該處理以后，如圖19所示，把|βmn(l)|與Min1LLR、Min2LLR、Min3LLR分別進(jìn)行比較，如果是「|βmn(l)|＜Min3LLR」，則更新最小3個(gè)值的LLR。另一方面，把λ加法部42輸出的βmn(l)的符號(hào)作為「第l次的第m行n列的LLRβmn(l)的符號(hào)」，保持在中間結(jié)果保持部21中，進(jìn)而，符號(hào)運(yùn)算部44把在第l次的行處理中被更新了Sm’與上述βmn(l)的符號(hào)相乘，使用其結(jié)果更新保持在中間結(jié)果保持部21中的Sm。另外，在|βmn(l)|與Min1LLR、Min2LLR、Min3LLR的比較時(shí)，最初把|βmn(l)|與作為Bmn(i)的中心值的Min2LLR進(jìn)行比較，然后，如圖示那樣，雖然樹(shù)形地進(jìn)行比較，然而例如與從作為最小值的Min1LLR開(kāi)始進(jìn)行比較的情況相比，具有執(zhí)行時(shí)間變?yōu)閧(k+1)/2}/k(k是奇數(shù)的情況)的效果。另外，在k是偶數(shù)的情況下，雖然Bmn(i)的中心的值成為2個(gè)，但最初開(kāi)始比較的對(duì)象可以是任一個(gè)。在k是偶數(shù)的情況下，與從作為最小值的Min1LLR開(kāi)始進(jìn)行比較的情況相比，具有執(zhí)行時(shí)間變?yōu)閧k/2+1}/k(k是偶數(shù)的情況)的效果。從該比較的結(jié)果的Min1LLR和Min2LLR，根據(jù)圖6的電路求α’mn(l)，與βmn(l)相加計(jì)算βn(l)，由開(kāi)關(guān)45轉(zhuǎn)移到下一個(gè)列處理。
接著，使用圖9的流程圖說(shuō)明本實(shí)施方式的「串行循環(huán)近似min算法」中的處理流程。另外，圖中，在「第1次反復(fù)解碼」、「第2次反復(fù)解碼」、......「最末次反復(fù)解碼」中，記載為處理「行處理」、「列處理」、「行處理」、......、「列處理」，而在本實(shí)施方式中，設(shè)在處理了「行處理步驟1」以后，對(duì)于列號(hào)碼n的所有m直到計(jì)算結(jié)束為止，反復(fù)進(jìn)行「列處理步驟」、「行處理步驟2」的反復(fù)處理。即，設(shè)處理「行處理步驟1」、「列處理步驟」、「行處理步驟2」、「列處理步驟」、「行處理步驟2」、「列處理步驟」、......、「行處理步驟2 」、「行處理步驟1」、「列處理步驟」、「行處理步驟2」、「列處理步驟」、「行處理步驟2」、「列處理步驟」、......、「行處理步驟2」。
在上述「串行循環(huán)近似min算法」中，首先，接收LLR計(jì)算部11從接收信息計(jì)算接收LLR(步驟S11、S12)，把其結(jié)果作為初始值，設(shè)定在中間結(jié)果保持部21中(步驟S13)，進(jìn)而，控制部25把反復(fù)次數(shù)初始化為l＝1(步驟S13)。另外，列處理部23中，使用λ加法部42、最小k個(gè)值比較部43、符號(hào)運(yùn)算部44，從n1到n＝N，循環(huán)進(jìn)行上述(33)式的運(yùn)算(步驟S13)。
接著，解碼芯部12通過(guò)控制部25的控制，進(jìn)行第l次(第1次～最末次)的反復(fù)解碼運(yùn)算(步驟S14)。具體地講，作為反復(fù)解碼的第1次，行處理部22對(duì)在第1列有“1 ”的行進(jìn)行行處理步驟1(使用接收LLR)，把其結(jié)果交付到列處理部23。然后，列處理部23進(jìn)行第1列的列處理步驟，把作為其結(jié)果的Bmn(i)和Sm保持在中間結(jié)果保持部21中(更新)。然后，行處理部22進(jìn)行行處理步驟2，把其結(jié)果傳遞到列處理部23，由行處理部22和列處理部23反復(fù)進(jìn)行列處理步驟和行處理步驟2。以后，按照第2列、第3列、......、第N列的順序，進(jìn)行與上述相同的處理，分別把Bmn(i)和Sm保持在中間結(jié)果保持部21中(相當(dāng)于第1次反復(fù)解碼)。然后，在反復(fù)解碼的第2次以后，使用前一次的處理中被更新了的LLR以及Sm進(jìn)行行處理，除此以外，與上述第1次相同，進(jìn)行解碼處理。
另外，在實(shí)施了上述第l次的反復(fù)解碼以后，解碼結(jié)果判定部24硬判定在第l次反復(fù)中計(jì)算出的后驗(yàn)值，把其判定值決定為解碼結(jié)果x’，進(jìn)而進(jìn)行奇偶檢驗(yàn)(停止規(guī)范)。而且，在該停止規(guī)范中，在奇偶檢驗(yàn)結(jié)果成為OK(「Hx’＝0」)或者反復(fù)次數(shù)成為l＝lmax的情況下，最終輸出這時(shí)的解碼結(jié)果x’(步驟S15)。另外，在不滿足上述2個(gè)條件的情況下，控制部25使l＝l+1，在解碼芯部1 2中，執(zhí)行第(l+1)次的反復(fù)解碼。
接著，與上述的實(shí)施方式相同，說(shuō)明基于列號(hào)碼的記述方法的存儲(chǔ)器尺寸的減少。圖10是表示本實(shí)施方式的列號(hào)碼標(biāo)記的圖。在「串行循環(huán)近似min算法」中，例如決定從n＝0按照升序標(biāo)記列號(hào)碼。另外，當(dāng)前用奇偶檢驗(yàn)矩陣的列號(hào)碼自身(絕對(duì)列號(hào)碼)表現(xiàn)列號(hào)碼n，而在本實(shí)施方式中，把奇偶檢驗(yàn)矩陣中的第m行的“1”的最小列號(hào)碼作為n＝0，把第m行的下一個(gè)“1”的列號(hào)碼作為n＝1，以后，對(duì)于每個(gè)“1”用設(shè)為n＝2、3、......的相對(duì)列號(hào)碼表現(xiàn)。即，當(dāng)前在奇偶檢驗(yàn)矩陣的“1”的絕對(duì)列號(hào)碼例如是“32768”的情況下，為了表現(xiàn)列號(hào)碼所需要的位數(shù)為15位，而另一方面，在本實(shí)施方式中，例如如果行權(quán)重是8個(gè)，則把存儲(chǔ)器尺寸縮小到能表現(xiàn)0～7的3位，如果行權(quán)重是16個(gè)，則把存儲(chǔ)器尺寸縮小到能表現(xiàn)0～15的4位。
如上所述，在本實(shí)施方式中，在LDPC解碼中，由于根據(jù)循環(huán)構(gòu)造能夠以行單位把用于行處理的LLR的絕對(duì)值|βmn|縮小為最小k個(gè)值，因此能大幅度減少用于保持這些值的存儲(chǔ)量。例如，在行權(quán)重是20，k＝3的情況下，與以往相比較，能夠把存儲(chǔ)量減少到3/20。另外，通過(guò)把列號(hào)碼從絕對(duì)列號(hào)碼(1、3、10、15......)變更成相對(duì)列號(hào)碼(0、1、2、3......)，能進(jìn)一步減少存儲(chǔ)量。
另外，在本實(shí)施方式的「串行循環(huán)近似min算法」中，按照1位1位地循環(huán)進(jìn)行基于行處理以及列處理的概率信息(LLR)的計(jì)算以及更新。由此，與現(xiàn)有的「Min-Sum算法」相比較能有效地進(jìn)行概率傳播。
另外，在本實(shí)施方式的「串行循環(huán)近似min算法」中，由于作為行處理步驟2，更新α’mn(l)，進(jìn)而使用其結(jié)果在βmn(l)上加入該更新了的α’mn(l)，更新βn(l)，因此能夠使得與完全的位單位的串行解碼相對(duì)應(yīng)，能進(jìn)一步減少反復(fù)次數(shù)。
另外，在本實(shí)施方式中，行處理運(yùn)算對(duì)象的LLR是單個(gè)值，而k的個(gè)數(shù)可以是2個(gè)值以上的任意值。另外，在本實(shí)施方式中，說(shuō)明了在執(zhí)行了行處理步驟1以后，交互執(zhí)行列處理步驟和行處理步驟2，與此相對(duì)應(yīng)，按照1位1位地循環(huán)進(jìn)行基于行處理和列處理的概率信息(LLR)的更新的情況，但并不限于這種情況，也可以按照多個(gè)位多個(gè)位地循環(huán)進(jìn)行基于行處理和列處理的概率信息(LLR)的計(jì)算以及更新。
實(shí)施方式7 接著，說(shuō)明實(shí)施方式7的接收裝置(通信裝置)以及解碼方法。本實(shí)施方式的LDPC解碼能夠應(yīng)用于按照1位1位或者或者按照預(yù)先決定的多位多位地進(jìn)行基于行處理以及列處理的概率信息(LLR)的計(jì)算以及更新，例如，通過(guò)使運(yùn)算處理并行進(jìn)行，謀求減少反復(fù)次數(shù)。另外，在本實(shí)施方式中，執(zhí)行與并行的數(shù)量無(wú)關(guān)，把中間結(jié)果保持部的Bmn(i)以及Sm作為一組，并行了的所有的處理部更新同一個(gè)BmnC以及Sm的使用了所謂「Overlapped」了的BmnC以及Sm的「串行循環(huán)近似min算法」。以后，把本實(shí)施方式的解碼算法稱為「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」。
這里，以下表示在本實(shí)施方式的接收裝置中實(shí)施的「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」。
(初始化步驟) 首先，設(shè)定反復(fù)次數(shù)l＝1以及最大反復(fù)次數(shù)lmax。進(jìn)而，把初始時(shí)的第m行的最小k個(gè)值的LLR作為βmn(i)(0)，輸入接收LLRλn，如下述(37)式表示的那樣求Bmn(i)C。另外，作為初始時(shí)的第m行的LLRβmn(i)(0)的符號(hào)，輸入sgn(λn)，如下述(37)式表示的那樣求Sm。
n(0)＝φ 式中，Bmn(i)是第m行的最小k個(gè)值的LLRβmn(i)的絕對(duì)值，在并行處理時(shí)共同使用。另外，n(i)是在Bmn(i)C中第i個(gè)最小的LLR的列號(hào)碼。
(行處理步驟1) 接著，作為行處理，對(duì)于0≤g≤G-1，g·NG+1≤n≤(g+1)·NG 以及各個(gè)m，根據(jù)下述中(38)式更新從檢查節(jié)點(diǎn)m向位節(jié)點(diǎn)n傳送的位n的第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。另外，G是并行數(shù)，NG是并行的各解碼電路處理的列數(shù)。另外，G·Ng＝N。另外，在本實(shí)施方式中，各行處理的開(kāi)始列為任意列，在至最末列處理結(jié)束了的階段，再次從最初的列開(kāi)始循環(huán)進(jìn)行解碼處理。
具體地講，例如，對(duì)每個(gè)列數(shù)NG被分割為G個(gè)的各列區(qū)中分別分配的G個(gè)行處理部并行執(zhí)行行處理。另外，G個(gè)行處理部并行進(jìn)行處理，所有的處理部除去使用相同BmnC以外，與上述的「串行循環(huán)近似min算法」同樣進(jìn)行動(dòng)作。
(列處理步驟) 接著，作為列處理，對(duì)于在行處理步驟1中進(jìn)行的列號(hào)碼n的各個(gè)m，根據(jù)下述(39)式更新從位節(jié)點(diǎn)n向檢查節(jié)點(diǎn)m傳送的位n的第l次反復(fù)的LLRβmn(l)。即，在本實(shí)施方式中，對(duì)于如上述那樣并行進(jìn)行了行處理后的各列，并行執(zhí)行下述(39)式表示的列處理。其中，在并行進(jìn)行列處理時(shí)，對(duì)于成為處理對(duì)象的列號(hào)碼n，其以后的列處理步驟以及行處理步驟2例如從行號(hào)碼m的最小行號(hào)碼開(kāi)始順序地按照1行1行地執(zhí)行計(jì)算。其中，如果所執(zhí)行的行號(hào)碼的順序不重復(fù)地執(zhí)行所有的有「1」的行，則也可以按照任意的順序來(lái)執(zhí)行。
(行處理步驟2) 進(jìn)而，作為再次行處理，對(duì)于與在列號(hào)碼n的列處理中執(zhí)行的行相同的m，根據(jù)下述(40)式更新從檢查節(jié)點(diǎn)m向位節(jié)點(diǎn)n傳送的位n的第l次反復(fù)的LLRα’ mn(l)。
具體地講，作為再次行處理，更新α’mn(l)，進(jìn)而使用其結(jié)果在βmn(l)上加入其更新了的α’mn(l)，更新βn(l)。然后，直到對(duì)于列號(hào)碼n的所有的m計(jì)算結(jié)束為止，返回到列處理步驟，反復(fù)進(jìn)行計(jì)算。另外，如果對(duì)于與列號(hào)碼n的檢驗(yàn)矩陣中有“1”的所有的行m，列處理步驟和行處理步驟2的處理結(jié)束，則轉(zhuǎn)移到停止規(guī)范的處理。
另外，關(guān)于停止規(guī)范，與上述的「串行循環(huán)近似min算法」相同。
接著，說(shuō)明實(shí)現(xiàn)上述「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」的實(shí)施方式7的LDPC解碼器5的結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作。
圖13是與上述的實(shí)施方式相同，表示本實(shí)施方式LDPC解碼器5的結(jié)構(gòu)例子的圖，由從接收信息計(jì)算接收LLR的接收LLR計(jì)算部11和進(jìn)行本實(shí)施方式的解碼處理的解碼芯部12a構(gòu)成。另外，解碼芯部12a具備由用于預(yù)先保持解碼的中間結(jié)果(中間值)的存儲(chǔ)器構(gòu)成的中間結(jié)果保持部21a、執(zhí)行本實(shí)施方式的行處理(并行處理)的行處理部22-1～22-G、執(zhí)行本實(shí)施方式的列處理(并行處理)的列處理部23-1～23-G、作為本實(shí)施方式的停止規(guī)范進(jìn)行列處理中的后驗(yàn)值的硬判定以及奇誤檢驗(yàn)結(jié)果的正誤判定的解碼結(jié)果判定部24、進(jìn)行解碼的反復(fù)控制的控制部25a。
圖13中，本實(shí)施方式的LDPC解碼器5的各行處理部以及各列處理部并行進(jìn)行處理時(shí)，遵從上述(37)式、(38)式、(39)式、(40)式，共同使用中間結(jié)果保持部21a的BmnC以及Sm，分別進(jìn)行更新。通過(guò)該并行處理，BmnC以及Sm根據(jù)并行數(shù)急速變更，與此相伴隨，能大幅度減少解碼的反復(fù)次數(shù)。
另外，在本實(shí)施方式中，在并行處理中，在同一塊上發(fā)生了同一行的運(yùn)算，產(chǎn)生了參照同一個(gè)緩沖器的問(wèn)題的情況下，例如，進(jìn)行在各處理部中設(shè)定存儲(chǔ)器訪問(wèn)的優(yōu)先順序、劃分存儲(chǔ)體、使用移位寄存器調(diào)整存儲(chǔ)器訪問(wèn)的定時(shí)等對(duì)策。
如上所述，本實(shí)施方式的「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」應(yīng)用上述的「串行循環(huán)近似min算法」，分別并行執(zhí)行行處理以及列處理。另外，對(duì)保持在并行執(zhí)行的各列處理中被更新的最小k個(gè)值的中間結(jié)果保持部進(jìn)行共有，在并行執(zhí)行的各列處理中分別更新最小k個(gè)值。由此，與「Min-Sum算法」以及上述的實(shí)施方式6相比較，能大幅度減少解碼的反復(fù)次數(shù)。
另外，在本實(shí)施方式的「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」中，作為行處理步驟2，更新α’mn(l)，進(jìn)而使用其結(jié)果，在βmn(l)上加入其更新了的α’mn(l)，更新βn(l)，因此能夠與完全的位單位的串行解碼對(duì)應(yīng)，與上述的實(shí)施方式2相比較，能夠進(jìn)一步減少反復(fù)次數(shù)。
實(shí)施方式8 接著，說(shuō)明實(shí)施方式8的接收裝置(通信裝置)以及解碼方法。在本實(shí)施方式中，對(duì)于應(yīng)用了「Min-Sum算法」的作為已知的解碼算法的「Normalized BP-based算法」，應(yīng)用實(shí)施方式6的「串行循環(huán)近似min算法」或者實(shí)施方式7的「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」中的僅循環(huán)更新最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值的處理以及使用了近似最小值的解碼處理。
這里，在對(duì)于本實(shí)施方式的解碼算法進(jìn)行說(shuō)明之前，以下表示成為其前提的已知的「Normalized BP-based算法」。另外，這里說(shuō)明與「Min-Sum算法」的處理不同的行處理。
(行處理步驟1) 例如，如果把「Normalized BP-based算法」的處理步驟1一般化，則能夠如下述(41)式那樣表示。這里，作為行處理步驟1，對(duì)于各個(gè)m、n，根據(jù)下述(41)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。另外，式中的A是稱為標(biāo)準(zhǔn)化因子的常數(shù)，在「Normalized BP-based算法」中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化因子A修正由「Min-Sum算法」得到的第l次反復(fù)的LLR。
接著，以下表示對(duì)于上述「Normalized BP-based算法」應(yīng)用了「串行循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」時(shí)的解碼算法。另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)于與上述的「串行循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」同樣的處理(初始化、列處理、停止規(guī)范)，省略其說(shuō)明。以下，說(shuō)明與上述的「串行循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」的不同處理的行處理步驟1。
(應(yīng)用了串行循環(huán)近似min算法時(shí)的行處理步驟(1)) 例如，如果把應(yīng)用了「串行循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理步驟1、2的αmn(l)、α’mn(l)一般化，則能夠如下述(42)式那樣表示。這里，作為行處理步驟1，對(duì)于各個(gè)m、n，根據(jù)下述(42)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。即，在下述(42)式中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化因子A修正由「串行循環(huán)近似min算法」得到的第l次反復(fù)的LLR。另外，在本實(shí)施方式中，行處理的開(kāi)始列為任意，在至最末列處理結(jié)束了的階段，再次從最初的列開(kāi)始循環(huán)進(jìn)行解碼處理。
(應(yīng)用了Overlapped串行循環(huán)近似min算法時(shí)的行處理步驟1) 另外，如果把應(yīng)用了「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理步驟1、2的αmn(l)、α’mn(l)一般化，則能夠如下述(43)式那樣表示。這里，作為行處理步驟1，對(duì)于0≤g≤G-1，g·NG+1≤n≤(g+1)·NG以及各個(gè)m，根據(jù)下述(43)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。即，在下述(43)式中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化因子A修正由「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」得到的第l次反復(fù)的LLR。
另外，在本實(shí)施方式的解碼算法中，在如上述那樣執(zhí)行了行處理步驟1以后，進(jìn)而執(zhí)行與上述的「串行循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」同樣的行處理以及基于停止規(guī)范的處理，得到最終的解碼結(jié)果。
接著，使用
執(zhí)行上述本實(shí)施方式的解碼算法的LDPC解碼器5的行處理部的特征性的動(dòng)作。另外，關(guān)于LDPC解碼器5的整體結(jié)構(gòu)，與上述的圖5或者圖13相同。
圖15與上述的實(shí)施方式相同，表示執(zhí)行本實(shí)施方式中的行處理的行處理部22、22-1～22-G的結(jié)構(gòu)例子，該行處理部具備最小值選擇部31a。另外，關(guān)于與上述的圖6相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號(hào)，省略其說(shuō)明。在本實(shí)施方式的最小值選擇部31a中，例如使用標(biāo)準(zhǔn)化因子A修正從中間結(jié)果保持部21(或者21a)中讀出的LLR的最小值(Min1LLR或者M(jìn)in2LLR)。具體地講，通過(guò)用A除LLR的最小值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
如上所述，在本實(shí)施方式中，在性能比「Min-Sum算法」良好的「Normalized BP-based算法」中應(yīng)用了「串行循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」。由此，可以得到與上述的實(shí)施方式6、7相同的效果，并且，進(jìn)而盡管是與「Min-Sum算法」幾乎同等的電路量，但也能實(shí)現(xiàn)接近「Sum-Product算法」的性能。
另外，在本實(shí)施方式中，在「Normalized BP-based算法」中應(yīng)用了「串行循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」，但并不限于這種情況，也能在已知的「Offset BP-based算法」或者除此以外的算法中應(yīng)用「串行循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」，關(guān)于這樣的情況，也能得到與上述相同的效果。
實(shí)施方式9 接著，說(shuō)明實(shí)施方式9的接收裝置(通信裝置)以及解碼方法。在本實(shí)施方式中，對(duì)于作為L(zhǎng)LRβmn的修正性能比「Normalized BP-based算法」或者「Offset BP-based算法」出色的已知的解碼算法的「δmin算法」，應(yīng)用實(shí)施方式6的「串行循環(huán)近似min算法」或者實(shí)施方式7的「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」中的僅循環(huán)更新最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值的處理以及使用了近似最小值的解碼處理。
這里，在對(duì)于本實(shí)施方式的解碼算法進(jìn)行說(shuō)明之前，以下表示作為其前提的已知的「δmin算法」。另外，這里對(duì)于與「Min-Sum算法」的處理不同的行處理進(jìn)行說(shuō)明。
(行處理步驟1) 例如，如果把「δmin算法」的行處理步驟1、2的αmn(l)、α’mn(l)一般化，則能夠如下述(44)式那樣表示。這里，作為行處理步驟1，對(duì)于各個(gè)m、n，根據(jù)下述(44)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。在「δmin算法」的行處理步驟1中，根據(jù)在第l-1次反復(fù)中更新了的LLR的絕對(duì)值|βmn’(l-1)|，通過(guò)Θ的運(yùn)算計(jì)算αmn(l)。
aΘb≡max(min(a，b)-Δ，0)…(44) Δ≡max(0.9-|a-b|/2，0) 接著，以下表示對(duì)于上述「δmin算法」應(yīng)用了「串行循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」時(shí)的解碼算法。另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)于與上述的「串行循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」同樣的處理(初始化、列處理、停止規(guī)范)，省略其說(shuō)明。以下，說(shuō)明與上述的「串行循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」的不同處理的行處理步驟1。另外，在本實(shí)施方式中，行處理的開(kāi)始列為任意，在至最末列處理結(jié)束了的階段，再次從最初的列開(kāi)始循環(huán)進(jìn)行解碼處理。
(應(yīng)用了串行循環(huán)近似min算法時(shí)的行處理步驟1) 例如，如果把應(yīng)用了「串行循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理步驟1、2的αmn(l)、α’mn(l)一般化，則能夠如下述(45)式那樣表示。這里，作為行處理步驟1，對(duì)于1≤n≤N以及各個(gè)m，根據(jù)下述(45)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。另外，在該解碼算法的行處理步驟1中，根據(jù)在第l-1次反復(fù)中被更新了的最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值Bmn’，通過(guò)Θ的運(yùn)算計(jì)算αmn(l)。
(應(yīng)用了Overlapped串行循環(huán)近似min算法時(shí)的行處理步驟1) 另外，如果把應(yīng)用了「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理步驟1、2的αmn(l)、α’mn(l)一般化，則能夠如下述(46)式那樣表示。這里，作為行處理步驟1，對(duì)于0≤g≤G-1，g·NG+1≤n≤(g+1)·NG以及各個(gè)m，根據(jù)下述(46)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。另外，在該解碼算法的行處理步驟1中，從在第l-1次反復(fù)中按照并行處理被更新了的最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值Bmn’C，通過(guò)Θ的運(yùn)算計(jì)算αmn(l)。
另外，在本實(shí)施方式的解碼算法中，在如上述那樣執(zhí)行了行處理步驟1以后，進(jìn)而執(zhí)行與上述的「串行循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」同樣的列處理、行處理步驟2以及基于停止規(guī)范的處理，得到最終的符號(hào)結(jié)果。
接著，使用附圖，說(shuō)明執(zhí)行上述本實(shí)施方式的解碼算法的LDPC解碼器5的行處理部的特征性的動(dòng)作。另外，關(guān)于LDPC解碼器5的整體結(jié)構(gòu)，與上述的圖5或者圖13相同。
圖16是與上述的實(shí)施方式相同，表示執(zhí)行本實(shí)施方式中的行處理的行處理部22、22-1～22-G的結(jié)構(gòu)例子的圖，該行處理部具備最小值選擇部31b。另外，關(guān)于與上述的圖6相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的號(hào)碼，省略其說(shuō)明。另外，這里作為一個(gè)例子，說(shuō)明了圖5的LDPC解碼器5的情況，而對(duì)于圖13的LDPC解碼器5也同樣能夠適用。
在本實(shí)施方式的最小值選擇部31b中，例如從中間結(jié)果保持部21讀出Min1LLR(Bmn(1))、Min2LLR(Bmn(2))、MinkLLR(Bmn(k))和各自的列號(hào)碼，運(yùn)算部進(jìn)行Θ的運(yùn)算。即，在本實(shí)施方式的最小值選擇部31b中，對(duì)于成為處理對(duì)象的第n列與保持在中間結(jié)果保持部21中的Bmn(k)的列號(hào)碼n(k)不一致的Bmn(k)，運(yùn)算部進(jìn)行「δmin算法」中的以下的運(yùn)算。
例如，運(yùn)算部如下述(47)式那樣求除去符號(hào)的更新值|αmn(l)|(＝Θ[Bmn’])。
另外，通過(guò)把運(yùn)算對(duì)象的LLR從k個(gè)值限定為最小3個(gè)值，能夠減少運(yùn)算量，運(yùn)算部如下述(48)式那樣求除去符號(hào)的更新值|αmn(l)|(＝Θ[Bmn’])。
[數(shù)44] 如果 否則如果 否則 另外，上述中作為一個(gè)例子說(shuō)明了把運(yùn)算對(duì)象的LLR從k個(gè)值限定為最小3個(gè)值的情況，而即使限定為最小4、5......的情況下也同樣能夠適用。
如上所述，在本實(shí)施方式中，在性能比「Min-Sum算法」良好「δmin算法」中應(yīng)用了「串行循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」。由此，可以得到與上述的實(shí)施方式6、7同樣的效果的同時(shí)，進(jìn)而，盡管是與「Min-Sum算法」幾乎同等的電路量，也能夠?qū)崿F(xiàn)接近「Sum-Product算法」的性能。另外，在本實(shí)施方式中，記載了根據(jù)在已知的「δmin算法」中規(guī)定的預(yù)定的修正式把行處理用的LLR的絕對(duì)值的最小值修正為最佳值的情況，但修正式并不限于該式，也可以使用在「δmin算法」以外的算法中規(guī)定的修正式。這種情況下也能夠得到與上述相同的效果。
實(shí)施方式10 接著，說(shuō)明實(shí)施方式10的接收裝置(通信裝置)以及解碼方法。在本實(shí)施方式中，對(duì)于「sum-product算法」應(yīng)用實(shí)施方式6的「串行循環(huán)近似min算法」或者實(shí)施方式7的「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」中的僅循環(huán)地更新最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值的處理以及使用了近似最小值的解碼處理。
這里，在對(duì)本實(shí)施方式的解碼算法進(jìn)行說(shuō)明之前，以下表示成為其前提的已知的「Sum-Product算法」。另外，在本實(shí)施方式中，記載對(duì)數(shù)學(xué)函數(shù)進(jìn)行表處理來(lái)進(jìn)行運(yùn)算的方法、即，利用了TLU(表查找)的一般的「Sum-Product算法」。另外，這里，記載與在現(xiàn)有技術(shù)中說(shuō)明過(guò)的「Sum-Product算法」的處理不同的行處理。
(行處理步驟1(1)) 例如，如果把利用了TLU的「Sum-Product算法」的行處理步驟1、2的αmn(l)、α’mn(l)一般化，則能夠如下述(49)式那樣表示。這里，作為行處理步驟1，對(duì)于各個(gè)m、n，根據(jù)下述(49)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。在利用了TLU的「Sum-Product算法」的行處理步驟1中，對(duì)于在第l-1次反復(fù)中被更新了的LLR的絕對(duì)值|βmn’(l-1)|，進(jìn)行使用了TLU的運(yùn)算。
(行處理步驟1(2)) 另外，按照與上述不同的方法，也能夠?qū)崿F(xiàn)利用了TLU的「Sum-Product算法」的行處理步驟1。例如，如果把與上述不同的利用了TLU的「Sum-Product算法」的行處理步驟1、2的αmn(l)、α’mn(l)一般化，則能夠如下述(50)式那樣表示。這里，作為行處理步驟1，對(duì)于各個(gè)m、n，根據(jù)下述(50)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。
aΞb≡min(a，b)+TLU1(|a+b|)-TLU1(|a-b|) 另外，TLU1(x)根據(jù)下述(51)預(yù)先準(zhǔn)備表。
TLU1(x)＝ln(1+exp(-x))......(51) 另外，在上述利用了TLU的「Sum-Product算法」中，上述(49)式表示的行處理步驟1具有雖然表變大但是運(yùn)算次數(shù)少的特征，另一方面，上述(50)式表示的行處理步驟1具有雖然表變小但是運(yùn)算次數(shù)多的特征。
接著，以下表示對(duì)于上述利用了TLU的「Sum-Product算法」，應(yīng)用了「串行循環(huán)近似min算法」時(shí)的解碼算法。另外，在本實(shí)施方式中，關(guān)于與上述「串行循環(huán)近似min算法」相同的處理(初始化、列處理、停止規(guī)范)，省略其說(shuō)明。以下，說(shuō)明與上述「串行循環(huán)近似min算法」的處理不同的行處理步驟1。另外，在本實(shí)施方式中，行處理的開(kāi)始列為任意，在至最末列為止處理結(jié)束了的階段，再次從最初的列開(kāi)始循環(huán)地進(jìn)行解碼處理。
(應(yīng)用了串行循環(huán)近似min算法時(shí)的行處理步驟1(1)) 例如，如果對(duì)于上述行處理步驟1(1)，把應(yīng)用了「串行循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理步驟1、2的αmn(l)、α’mn(l)一般化，能夠如下述(52)式那樣表示。這里，作為行處理步驟1，對(duì)于1≤n≤N以及各個(gè)m，根據(jù)下述(52)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。另外，在該解碼算法的行處理步驟1中，對(duì)于在第l-1次反復(fù)中被更新了的最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值Bmn’，進(jìn)行使用了TLU的運(yùn)算。
(應(yīng)用了串行循環(huán)近似min算法時(shí)的行處理步驟1(2)) 另外，如果對(duì)于上述行處理步驟1(2)，把應(yīng)用了「串行循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理步驟1、2的αmn(l)、α’mn(l)一般化，能夠如下述(53)式那樣表示。這里，作為行處理步驟1，對(duì)于1≤n≤N以及各個(gè)m，根據(jù)下述(53)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。
接著，以下表示對(duì)于上述利用了TLU的「Sum-Product算法」，應(yīng)用了「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」時(shí)的解碼算法。另外，在本實(shí)施方式中，關(guān)于與上述「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」相同的處理(初始化、列處理、停止規(guī)范)，省略其說(shuō)明。以下，說(shuō)明與上述「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」的處理不同的行處理步驟1。
(應(yīng)用了Overlapped串行循環(huán)近似min算法時(shí)的行處理步驟1(1)) 例如，如果對(duì)于上述行處理步驟1(1)，把應(yīng)用了「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理步驟1、2的αmn(l)、α’mn(l)一般化，能夠如下述(54)式那樣表示。這里，作為行處理步驟1，對(duì)于0≤g≤G-1，g·NG+1≤n≤(g+1)·NG以及各個(gè)m，根據(jù)下述(54)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。另外，在該解碼算法的行處理步驟1中，對(duì)于在第l-1次反復(fù)中以并行處理被更新了的最小k個(gè)值的LLR的絕對(duì)值Bmn’C，進(jìn)行使用了TLU的運(yùn)算。
(應(yīng)用了Overlapped串行循環(huán)近似min算法時(shí)的行處理步驟1(2)) 另外，如果對(duì)于上述行處理步驟1(2)，把應(yīng)用了「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」時(shí)的本實(shí)施方式的解碼算法的行處理步驟1、2的αmn(l)、α’mn(l)一般化，能夠如下述(55)式那樣表示。這里，作為行處理步驟1，對(duì)于0≤g≤G-1，g·NG+1≤n≤(g+1)·NG以及各個(gè)m，根據(jù)下述(55)式更新第l次反復(fù)的LLRαmn(l)。
接著，使用
執(zhí)行上述本實(shí)施方式的解碼算法的LDPC解碼器5的行處理部的特征性的動(dòng)作。另外，關(guān)于LDPC解碼器5的整體結(jié)構(gòu)，與上述的圖5或者圖13相同。
圖18與上述的實(shí)施方式相同，是表示執(zhí)行本實(shí)施方式中的行處理的行處理部22、22-1～22-G的結(jié)構(gòu)例子的圖，該行處理部具備最小值選擇部31c。另外，關(guān)于與上述的圖6相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號(hào)，省略其說(shuō)明。另外，這里，作為一個(gè)例子，說(shuō)明了圖5的LDPC解碼器5的情況，而對(duì)于圖13的LDPC解碼器5也同樣能夠適用。
在本實(shí)施方式的最小值選擇部31c中，例如從中間結(jié)果保持部21讀出Min1LLR(Bmn(1))、Min2LLR(Bmn(2))、MinkLLR(Bmn(k))和各個(gè)列號(hào)碼，運(yùn)算部進(jìn)行使用了TLU的運(yùn)算。即，在本實(shí)施方式的最小值選擇部31c中，對(duì)于成為處理對(duì)象的第n列與保持在中間結(jié)果保持部21中的Bmn(k)的列號(hào)碼n(k)不一致的Bmn(k)，運(yùn)算部進(jìn)行「Sum-Product算法」中的以下的運(yùn)算。
例如，運(yùn)算部如下述(56)式那樣求除去符號(hào)的更新值。
[數(shù)51] 或者 另外，通過(guò)把運(yùn)算對(duì)象的LLR從k個(gè)值限定為最小3個(gè)值，能夠減少運(yùn)算量，運(yùn)算部如下述(57)式那樣求除去符號(hào)的更新值。
[數(shù)52] 如果或者 否則 如果或者 否則或者 另外，上述中，作為一個(gè)例子說(shuō)明了把運(yùn)算對(duì)象的LLR從k個(gè)值限定為最小3個(gè)值的情況，而即使限定為最小4、5......的情況下也同樣能夠適用。
如上所述，在本實(shí)施方式中，對(duì)利用了TLU的「Sum-Product算法」應(yīng)用了「串行循環(huán)近似min算法」或者「Overlapped串行循環(huán)近似min算法」。由此，與其它的實(shí)施方式相比較，雖然計(jì)算量以及存儲(chǔ)量多，但是能夠使解碼性能提高。另外，在本實(shí)施方式中，作為例子說(shuō)明了使用TLU的「Sum-Product算法」，而在對(duì)于數(shù)學(xué)函數(shù)進(jìn)行TLU的其它解碼算法中也相同。另外，在本實(shí)施方式中，記載了對(duì)于行處理用的LLR的絕對(duì)值的最小值，使用在已知的「Sum-Product算法」中規(guī)定的TLU的情況，而TLU并不受此限制，也可以使用在「Sum-Product算法」中規(guī)定的TLU以外的TLU。這種情況下也能夠得到與上述相同的效果。
以上在各實(shí)施方式中，把行處理的開(kāi)始列設(shè)為1，按照升序進(jìn)行了處理，但并不受此限制。例如，也可以把開(kāi)始列設(shè)為任意，對(duì)不重復(fù)的任意列進(jìn)行處理，在所有的列結(jié)束了的階段，再次按照相同的順序進(jìn)行反復(fù)解碼。或者，也可以把行處理的列取為任意，對(duì)不重復(fù)的任意列進(jìn)行處理，在所有的列結(jié)束的階段，繼續(xù)按照不同的順序?qū)Σ恢貜?fù)的任意列直到所有的列結(jié)束為止進(jìn)行反復(fù)解碼。在這些處理中，也可以得到與上述各實(shí)施方式同樣的效果。另外，在上述實(shí)施方式的說(shuō)明中，說(shuō)明了作為概率信息使用對(duì)數(shù)似然比LLR的情況，而也可以使用對(duì)數(shù)似然比LLR以外的概率信息。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性 如上所述，本發(fā)明的接收裝置以及解碼方法作為數(shù)字通信中的糾錯(cuò)技術(shù)是有用的，特別適于把LDPC編碼后的信號(hào)進(jìn)行解碼的通信裝置。
權(quán)利要求
1. 一種通信裝置，該通信裝置使用檢驗(yàn)矩陣把被LDPC編碼過(guò)的碼字進(jìn)行解碼，其特征在于，具備
保持通過(guò)解碼算法中的規(guī)定處理得到的中間值的保持單元；
根據(jù)與檢驗(yàn)矩陣中的行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)似然比(從位節(jié)點(diǎn)向檢查節(jié)點(diǎn)發(fā)送的對(duì)數(shù)似然比稱為行處理用LLR)的絕對(duì)值，執(zhí)行運(yùn)算在列處理中使用的對(duì)數(shù)似然比(從檢查節(jié)點(diǎn)向位節(jié)點(diǎn)發(fā)送的對(duì)數(shù)似然比稱為列處理用LLR)的行處理的行處理單元；
執(zhí)行使用與列權(quán)重相對(duì)應(yīng)的列處理用LLR，運(yùn)算在行處理中使用的行處理用LLR，進(jìn)一步把行處理用LLR的絕對(duì)值的最小k個(gè)值保持在上述保持單元中的列處理的列處理單元，
上述列處理單元在更新行的上述最小k個(gè)值的同時(shí)進(jìn)行解碼。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，
把上述檢驗(yàn)矩陣的列分割為規(guī)定數(shù)量，以分割后的行列單位并行地執(zhí)行上述行處理以及列處理，進(jìn)而，共有保持上述最小k個(gè)值的上述保持單元的區(qū)域，在并行地執(zhí)行的各列處理中分別更新上述最小k個(gè)值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，
上述行處理單元通過(guò)把與上述行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的行處理用LLR的絕對(duì)值的最小值與上述行處理用LLR的符號(hào)的乘法結(jié)果進(jìn)行相乘，求在接著的列處理中使用的列處理用LLR。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的通信裝置，其特征在于，
上述行處理單元進(jìn)而根據(jù)預(yù)先規(guī)定的固定的標(biāo)準(zhǔn)化因子，修正上述行處理用LLR的絕對(duì)值的最小值，使用修正后的值求列處理用LLR。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，
上述行處理單元根據(jù)規(guī)定的修正式把與上述行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的行處理用LLR的絕對(duì)值的最小值修正為最佳值，通過(guò)把修正后的值與上述行處理用的LLR的符號(hào)的乘法結(jié)果相乘，求在接著的列處理中使用的列處理用LLR。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，
上述行處理單元對(duì)于與上述行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的行處理用LLR的絕對(duì)值的最小值，進(jìn)行使用了TLU(表查找)的規(guī)定運(yùn)算，通過(guò)把該運(yùn)算處理后的值與上述行處理用LLR的符號(hào)的乘法結(jié)果相乘，求在接著的列處理中使用的列處理用LLR。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3～6中任意一項(xiàng)所述的通信裝置，其特征在于，
上述行處理單元在第1次反復(fù)中，在將與特定的行中的行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的行處理用LLR的符號(hào)相乘的情況下，對(duì)于比處理對(duì)象的列號(hào)碼小的列號(hào)碼，乘以在第1次反復(fù)的列處理中被更新了的行處理用LLR的符號(hào)，另外，對(duì)于比處理對(duì)象的列號(hào)碼大的列號(hào)碼，乘以在第(1-1)次反復(fù)的列處理中被更新了的行處理用LLR的符號(hào)，進(jìn)而，把這些乘法結(jié)果之間相乘。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3～6中任意一項(xiàng)所述的通信裝置，其特征在于，
上述行處理單元在第1次反復(fù)中，在將與特定的行中的行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的行處理用LLR的符號(hào)相乘的情況下，把與第(1-1)次反復(fù)的列處理中被更新了的行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的行處理用LLR的符號(hào)的乘法結(jié)果S與對(duì)應(yīng)于處理對(duì)象的列號(hào)碼的在第(1-1)次反復(fù)的列處理中被更新了的行處理用LLR的符號(hào)進(jìn)行相乘，把該乘法結(jié)果S’保持在上述保持單元中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的通信裝置，其特征在于，
上述列處理單元在第1次反復(fù)中進(jìn)行對(duì)于特定的列的列處理的情況下，
把與處理對(duì)象的列號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的接收LLR與在第1次行處理中被更新了的與處理對(duì)象的行號(hào)碼以外的列權(quán)重相對(duì)應(yīng)的列處理用LLR的合計(jì)值的加法結(jié)果作為行處理用LLR，在該行處理用LLR的絕對(duì)值比處理對(duì)象的行的最小k個(gè)值中至少一個(gè)小的情況下，更新該最小k個(gè)值，
進(jìn)而，把作為上述加法結(jié)果的行處理用LLR的符號(hào)與保持在上述保持單元中的符號(hào)的乘法結(jié)果S’相乘，把該乘法結(jié)果更新為在第(1+1)次反復(fù)的行處理中使用的符號(hào)的乘法結(jié)果S。
10. 一種通信裝置，該通信裝置使用檢驗(yàn)矩陣把被LDPC編碼過(guò)的碼字進(jìn)行解碼，其特征在于，具備
根據(jù)與檢驗(yàn)矩陣中的行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)似然比(從位節(jié)點(diǎn)向檢查節(jié)點(diǎn)發(fā)送的對(duì)數(shù)似然比稱為行處理用LLR)的絕對(duì)值，執(zhí)行運(yùn)算在列處理中使用的對(duì)數(shù)似然比(從檢查節(jié)點(diǎn)向位節(jié)點(diǎn)發(fā)送的對(duì)數(shù)似然比稱為列處理用LLR)的行處理的行處理單元；
執(zhí)行使用與列權(quán)重相對(duì)應(yīng)的列處理用LLR，運(yùn)算在行處理中使用的行處理用LLR的列處理的列處理單元，
上述行處理單元和上述列處理單元每次按照規(guī)定次數(shù)交互進(jìn)行處理，循環(huán)地進(jìn)行上述行處理用LLR以及列處理用LLR的更新。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的通信裝置，其特征在于，
上述行處理單元通過(guò)把與上述行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的行處理用LLR的絕對(duì)值的最小值與上述行處理用的LLR的符號(hào)的乘法結(jié)果進(jìn)行相乘，求在接著的列處理中使用的列處理用LLR。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的通信裝置，其特征在于，
上述行處理單元進(jìn)而根據(jù)預(yù)先規(guī)定的固定的標(biāo)準(zhǔn)化因子，修正上述行處理用LLR的絕對(duì)值的最小值，使用修正后的值求列處理用LLR。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的通信裝置，其特征在于，
上述行處理單元根據(jù)規(guī)定的修正式把與上述行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的行處理用LLR的絕對(duì)值的最小值修正為最佳值，通過(guò)把修正后的值與上述行處理用LLR的符號(hào)的乘法結(jié)果相乘，求在接著的列處理中使用的列處理用LLR。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的通信裝置，其特征在于，
上述行處理單元對(duì)于與上述行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的行處理用LLR的絕對(duì)值的最小值，進(jìn)行使用了TLU(表查找)的規(guī)定運(yùn)算，通過(guò)把該運(yùn)算處理后的值與上述行處理用LLR的符號(hào)的乘法結(jié)果相乘，求在接著的列處理中使用的列處理用LLR。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10～14中任意一項(xiàng)所述的通信裝置，其特征在于，
上述行處理單元在第1次反復(fù)中，在將與特定的行中的行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的行處理用LLR的符號(hào)相乘的情況下，對(duì)于比處理對(duì)象的列號(hào)碼小的列號(hào)碼，乘以在第1次反復(fù)的列處理中被更新了的行處理用LLR的符號(hào)，另外，對(duì)于比處理對(duì)象的列號(hào)碼大的列號(hào)碼，乘以在第(1-1)次反復(fù)的列處理中被更新了的行處理用LLR的符號(hào)，進(jìn)而，把這些乘法結(jié)果相互相乘。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1或10所述的通信裝置，其特征在于，
上述行處理單元在第1次反復(fù)的解碼時(shí)，作為上述最小值，使用接收LLR的絕對(duì)值的最小值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1或10所述的通信裝置，其特征在于，
上述列處理單元在每次執(zhí)行上述列處理時(shí)計(jì)算后驗(yàn)值，硬判定該后驗(yàn)值，在奇偶檢驗(yàn)結(jié)果是OK或者反復(fù)次數(shù)是所規(guī)定的最大次數(shù)的情況下，作為解碼結(jié)果輸出這時(shí)的硬判定值。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1或10所述的通信裝置，其特征在于，
設(shè)上述行處理的開(kāi)始列為任意，在至最末列為止處理結(jié)束了的階段，再次從最初的列開(kāi)始進(jìn)行反復(fù)解碼。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1或10所述的通信裝置，其特征在于，
設(shè)上述行處理的開(kāi)始列為任意，對(duì)不重復(fù)的任意列進(jìn)行處理，在所有的列都結(jié)束了的階段，再次按照相同的順序進(jìn)行反復(fù)解碼。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1或10所述的通信裝置，其特征在于，
設(shè)上述行處理的開(kāi)始列為任意，對(duì)不重復(fù)的任意列進(jìn)行處理，在所有的列都結(jié)束了的階段，接著以不同的順序?qū)τ诓恢貜?fù)的任意列直到所有的列結(jié)束為止進(jìn)行反復(fù)解碼。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1或10所述的通信裝置，其特征在于，
按照列號(hào)碼小的順序，從0開(kāi)始以升序標(biāo)記檢驗(yàn)矩陣中的行權(quán)重的列號(hào)碼。
22. 一種解碼方法，該解碼方法使用檢驗(yàn)矩陣把被LDPC編碼過(guò)的碼字進(jìn)行解碼，其特征在于，
在更新行的最小k個(gè)值的同時(shí)，執(zhí)行以下步驟來(lái)進(jìn)行解碼，
根據(jù)與檢驗(yàn)矩陣中的行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)似然比(從位節(jié)點(diǎn)向檢查節(jié)點(diǎn)發(fā)送的對(duì)數(shù)似然比稱為行處理用LLR)的絕對(duì)值，執(zhí)行運(yùn)算在列處理中使用的對(duì)數(shù)似然比(從檢查節(jié)點(diǎn)向位節(jié)點(diǎn)發(fā)送的對(duì)數(shù)似然比稱為列處理用LLR)的行處理的行處理步驟；
執(zhí)行使用通過(guò)上述行處理所運(yùn)算的與列權(quán)重相對(duì)應(yīng)的列處理用LLR，運(yùn)算在行處理中使用的行處理用LLR，進(jìn)而把與行權(quán)重對(duì)應(yīng)的行處理用LLR的絕對(duì)值的最小k個(gè)值保持在存儲(chǔ)器的特定區(qū)域中的列處理的列處理步驟。
23. 一種解碼方法，該解碼方法使用檢驗(yàn)矩陣把被LDPC編碼過(guò)的碼字進(jìn)行解碼，其特征在于，
分別按照規(guī)定次數(shù)交互地執(zhí)行以下步驟，循環(huán)地進(jìn)行行處理用LLR以及列處理用LLR的更新，
根據(jù)與檢驗(yàn)矩陣中的行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)似然比(從位節(jié)點(diǎn)向檢查節(jié)點(diǎn)發(fā)送的對(duì)數(shù)似然比稱為行處理用LLR)的絕對(duì)值，執(zhí)行運(yùn)算在列處理中使用的對(duì)數(shù)似然比(從檢查節(jié)點(diǎn)向位節(jié)點(diǎn)發(fā)送的對(duì)數(shù)似然比稱為列處理用LLR)的行處理的行處理步驟；
執(zhí)行使用通過(guò)上述行處理運(yùn)算出的與列權(quán)重相對(duì)應(yīng)的列處理用LLR，運(yùn)算在行處理中使用的行處理用LLR的列處理的列處理步驟。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的解碼方法，其特征在于，
在上述行處理步驟中，為了計(jì)算列處理用LLR，還使用上述行處理用LLR的符號(hào)的乘法結(jié)果。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的解碼方法，其特征在于，
在上述行處理步驟中，在第1次反復(fù)中，在將與特定的行中的行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的行處理用LLR的符號(hào)相乘的情況下，對(duì)于比處理對(duì)象的列號(hào)碼小的列號(hào)碼，乘以在第1次反復(fù)的列處理中被更新了的行處理用LLR的符號(hào)，另外，對(duì)于比處理對(duì)象的列號(hào)碼大的列號(hào)碼，乘以在第(1-1)次反復(fù)的列處理中被更新了的行處理用LLR的符號(hào)，進(jìn)而，把這些乘法結(jié)果相互相乘。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的解碼方法，其特征在于，
在上述行處理步驟中，在第1次反復(fù)中，將與特定的行中的行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的行處理用LLR的符號(hào)相乘的情況下，把在第(1-1)次反復(fù)的列處理中被更新了的與行權(quán)重相對(duì)應(yīng)的行處理用LLR的符號(hào)的乘法結(jié)果S與對(duì)應(yīng)于處理對(duì)象的列號(hào)碼的在第(1-1)次反復(fù)的列處理中被更新了的行處理用LLR的符號(hào)進(jìn)行相乘，把該乘法結(jié)果S’保持在存儲(chǔ)器的特定區(qū)域中。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的解碼方法，其特征在于，
在上述列處理步驟中，在第1次反復(fù)中進(jìn)行針對(duì)特定列的列處理的情況下，
把對(duì)應(yīng)于處理對(duì)象的列號(hào)碼的接收LLR以及在第1次的行處理中被更新了的與處理對(duì)象的行號(hào)碼以外的列權(quán)重相對(duì)應(yīng)的列處理用LLR的合計(jì)值的相加結(jié)果作為行處理用LLR，在該行處理用LLR的絕對(duì)值比處理對(duì)象的行的最小k個(gè)值中的至少一個(gè)小的情況下，更新該最小k個(gè)值，
進(jìn)而，把作為上述相加結(jié)果的行處理用LLR的符號(hào)與保持在上述存儲(chǔ)器的特定區(qū)域中的符號(hào)的乘法結(jié)果S’相乘，把該乘法結(jié)果更新為在第(1+1)次反復(fù)的行處理中使用的符號(hào)的乘法結(jié)果S。
28. 根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的解碼方法，其特征在于，
在第1次反復(fù)的解碼時(shí)，作為上述最小值，使用接收LLR的絕對(duì)值的最小值。
29. 根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的解碼方法，其特征在于，
在每次執(zhí)行上述列處理步驟時(shí)計(jì)算后驗(yàn)值，硬判定該后驗(yàn)值，在奇偶檢驗(yàn)結(jié)果是OK或者反復(fù)次數(shù)是所規(guī)定的最大次數(shù)的情況下，作為解碼結(jié)果輸出這時(shí)的硬判定值。
30. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的通信裝置，其特征在于，
上述行處理單元和上述列處理單元在每次按照規(guī)定次數(shù)交互進(jìn)行處理時(shí)，進(jìn)行上述行處理用LLR以及列處理用LLR的更新。
全文摘要
本發(fā)明的通信裝置是把被LDPC編碼過(guò)的碼字進(jìn)行解碼的接收一側(cè)的通信裝置，具備保持解碼的中間結(jié)果的中間結(jié)果保持部(21)；對(duì)于檢驗(yàn)矩陣中的各列以及各行以規(guī)定的次數(shù)反復(fù)執(zhí)行運(yùn)算列處理用LLR的行處理的行處理部(22)；對(duì)于檢驗(yàn)矩陣的各列以及各行運(yùn)算行處理用LLR，進(jìn)而，以規(guī)定的次數(shù)反復(fù)執(zhí)行把行權(quán)重大小的行處理用LLR的絕對(duì)值的最小k值保持在中間結(jié)果保持部(21)中的列處理的列處理部(23)，行處理部(22)和列處理部(23)以列為單位交互地進(jìn)行處理，在列處理部(23)循環(huán)地更新各行的最小k個(gè)值的同時(shí)，行處理部(22)使用近似的最小值進(jìn)行運(yùn)算。
文檔編號(hào)G06F11/10GK101248583SQ20068003067
公開(kāi)日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月13日
發(fā)明者松本涉, 阪井壘, 吉田英夫, 宮田好邦 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社