專利名稱：一種基于奇偶校驗(yàn)矩陣的ldpc碼的譯碼方法及譯碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，具體涉及一種譯碼方法和譯碼器。
技術(shù)背景LDPC碼，全稱LowDensity Parity Check Code,即低密度奇偶校驗(yàn)碼。在 目前已有的編碼方法中，LDPC碼的編碼方法已經(jīng)顯示出了接近香農(nóng)限 (Shannon' s limit)的編碼性能；在譯碼方面，與同樣是長(zhǎng)碼的Turbo碼相比， LDPC碼的誤碼平層(error floor)出現(xiàn)在很低的誤碼率區(qū)域，且錯(cuò)誤碼字無法檢測(cè) 的概率為一個(gè)極低的非常接近O的值；LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣H為稀疏矩陣，此 即"低密度"的命名由來，而這樣的特性使其能夠通過簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)的譯碼方法進(jìn)行 譯碼，具有極高的實(shí)用價(jià)值。由于以上幾點(diǎn)原因，使得LDPC在近年來成為研究與 應(yīng)用的熱點(diǎn)，例如第二代衛(wèi)星數(shù)字電視視頻廣播標(biāo)準(zhǔn)(DVB-S2)以及我國(guó)的數(shù)字 電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)都使用LDPC碼作為核心的信道編碼。但就其譯碼方法的應(yīng)用而言，主要存在著耗費(fèi)資源的問題。例如對(duì)比文獻(xiàn)l: CN200510081842.5公開的LDPC碼譯碼器和方法提供 了一種可以在同一時(shí)間段內(nèi)，對(duì)奇偶校驗(yàn)矩陣的行和列進(jìn)行兩種不同更新的譯碼方 案，但其對(duì)于奇偶校驗(yàn)矩陣的各行采取全并行的譯碼器結(jié)果，因此，其將耗費(fèi)巨大的 資源，對(duì)于一些碼長(zhǎng)較長(zhǎng)、矩陣規(guī)模較大的LDPC碼(例如，中國(guó)數(shù)字電視地面?zhèn)?輸標(biāo)準(zhǔn)中所使用的LDPC碼)而言顯然是不適合的。又例如對(duì)比文獻(xiàn)2: T.Zhang and K.K Parhi， "A 54 MBPS(3， 6)-regular FPGA LDPC decoder" ， IEEE Proc. OfICC， May 2003。該文獻(xiàn)中提出一種在目 前在本領(lǐng)域內(nèi)通用的部分并行的譯碼器及譯碼方法，但其更適用于規(guī)則碼，而且對(duì)監(jiān) 督矩陣的行重和列重有特殊的要求，因此該譯碼方案對(duì)于非規(guī)則碼在譯碼效率方面尚 不能使人滿意，且對(duì)于碼長(zhǎng)較長(zhǎng)、矩陣規(guī)模較大的LDPC碼，仍存在耗費(fèi)資源較大 的瓶頸。發(fā)明 內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種低密度奇偶校驗(yàn)碼的譯碼方法，本發(fā)明的另一個(gè)目 的在于提供一種LDPC碼譯碼器裝置；用以解決節(jié)約硬件資源或提高譯碼速率的問題。本發(fā)明中的低密度奇偶校驗(yàn)碼的譯碼方法，其所應(yīng)用的奇偶校驗(yàn)矩陣被劃分為 px《個(gè)大小為axfl的子塊，每個(gè)子塊都用循環(huán)行列式或O矩陣填充，此方法具有下列步驟將奇偶校驗(yàn)矩陣進(jìn)行矩陣分裂，得到多個(gè)新矩陣；基于矩陣分裂后的多個(gè)新 矩陣進(jìn)行譯碼。該基于多個(gè)新矩陣的概率譯碼優(yōu)選為迭代譯碼，具有以下步驟步驟1:分別地、 順序地對(duì)各個(gè)新矩陣的用于更新校驗(yàn)信息的中間信息進(jìn)行更新，該校驗(yàn)信息為與各個(gè) 新矩陣的各檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的變量節(jié)點(diǎn)上的信息，其中，各行中的變量節(jié)點(diǎn)為各個(gè)新矩 陣中的各行中數(shù)值為"1"的位置；步驟2:根據(jù)各個(gè)新矩陣更新后的全部中間信息， 順序?qū)Ω鱾€(gè)新矩陣的校驗(yàn)信息進(jìn)行更新；步驟3:根據(jù)各個(gè)新矩陣更新后的校驗(yàn)信息， 順序?qū)Ω鱾€(gè)新矩陣中的變量信息進(jìn)行更新，該變量信息為與各個(gè)新矩陣的各變量節(jié)點(diǎn) 相關(guān)的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)上的信息，其中，各行中的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)為各個(gè)新矩陣中的各列中數(shù)值為 "1"的位置；步驟4:重復(fù)上述步驟1至步驟3，進(jìn)行迭代，直到譯碼成功或滿足 迭代停止條件。該基于多個(gè)新矩陣的概率譯碼還可以具有以下步驟步驟l:分別地、順序地對(duì) 各個(gè)新矩陣的用于更新校驗(yàn)信息的中間信息進(jìn)行更新，該校驗(yàn)信息為與各個(gè)新矩陣的 各檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的變量節(jié)點(diǎn)上的信息；步驟2:根據(jù)該各個(gè)新矩陣更新后的全部中間 信息，順序?qū)Ω鱾€(gè)新矩陣的校驗(yàn)信息進(jìn)行更新；步驟3:根據(jù)每個(gè)新矩陣更新后的校 驗(yàn)信息，在步驟2順序?qū)ζ渌戮仃嚨男ｒ?yàn)信息進(jìn)行更新的同時(shí)，對(duì)已更新了校驗(yàn) 信息的新矩陣中的變量信息進(jìn)行更新；步驟4:重復(fù)步驟1至步驟3，進(jìn)行迭代，直 到譯碼成功或滿足迭代停止條件。本發(fā)明的另一個(gè)目的即提供一種LDPC碼譯碼器裝置，該裝置包括校驗(yàn)節(jié)點(diǎn) 更新單元(以下簡(jiǎn)稱CNU)，其對(duì)各個(gè)新矩陣中各行的校驗(yàn)信息以及用于校驗(yàn)信息 計(jì)算的中間信息進(jìn)行計(jì)算；變量節(jié)點(diǎn)更新單元(以下簡(jiǎn)稱VNU)，其對(duì)各個(gè)新矩陣 中各列的變量信息進(jìn)行計(jì)算；存儲(chǔ)器，其對(duì)各個(gè)新矩陣的所有校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)和變量節(jié)點(diǎn)， 存儲(chǔ)校驗(yàn)信息、變量信息、譯碼器輸入信息、用于譯碼的中間信息和譯碼結(jié)果進(jìn)行存 儲(chǔ)；控制器，其對(duì)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元和變量節(jié)點(diǎn)更新單元的運(yùn)算進(jìn)行定序，并對(duì)它們與存儲(chǔ)器間的數(shù)據(jù)交換進(jìn)行控制。其中，校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元的個(gè)數(shù)被配置為等于所述各個(gè)新矩陣的行塊個(gè)數(shù)q;變量節(jié)點(diǎn)更新單元的個(gè)數(shù)被配置為等于各個(gè)新矩陣的列塊 個(gè)數(shù)的最大值r;存儲(chǔ)器還存儲(chǔ)用于譯碼的中間信息；控制器被配置為，控制q個(gè)校 驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元，對(duì)應(yīng)各個(gè)新矩陣中q個(gè)子矩陣行中的a行，在a次校驗(yàn)信息和用于校驗(yàn)信息計(jì)算的中間信息的計(jì)算中進(jìn)行復(fù)用；控制r個(gè)變量節(jié)點(diǎn)更新單元，對(duì)應(yīng)所 述各個(gè)新矩陣中r個(gè)子矩陣行中的a列，在a次變量信息的計(jì)算中進(jìn)行復(fù)用。上述的q個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元包括第一查找表單元，其采用査找表方式，將各 個(gè)新矩陣的各行的變量節(jié)點(diǎn)的變量信息轉(zhuǎn)換為概率值，其個(gè)數(shù)由所屬各個(gè)新矩陣的各 行的變量節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)決定；加法器單元，其對(duì)第一查找表單元輸出的概率值求和；減 法器單元；其個(gè)數(shù)與第一査找表單元個(gè)數(shù)相同，均以加法器單元輸出的概率值的和為 被減數(shù)，分別減去第一查找表單元輸出的概率值；第二査找表單元，其個(gè)數(shù)與第一査 找表單元及減法器單元的個(gè)數(shù)相同，其輸入與減法器單元的輸出相連，以與第一査找 表單元相同的方式，將其輸入轉(zhuǎn)換為概率值；第一符號(hào)運(yùn)算單元，其對(duì)各個(gè)新矩陣各 行的變量節(jié)點(diǎn)的變量信息的符號(hào)進(jìn)行符號(hào)運(yùn)算；第二符號(hào)運(yùn)算單元，其個(gè)數(shù)與減法器 單元的個(gè)數(shù)相同，其從第一符號(hào)運(yùn)算單元輸出的符號(hào)運(yùn)算的結(jié)果中，分別剔除掉各個(gè) 新矩陣各行的變量節(jié)點(diǎn)的變量信息的符號(hào)。上述的r個(gè)變量節(jié)點(diǎn)更新單元包括第一加法器單元，其對(duì)各個(gè)新矩陣的各列的 校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)信息求和；減法器單元，其以第一加法器單元輸出的和為被減數(shù)，分 別減去各個(gè)新矩陣的各列的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的各個(gè)校驗(yàn)信息；第二加法器單元，其將第一加 法器單元的和與譯碼器輸入信息進(jìn)行相加；判決單元，其對(duì)第二加法器單元的輸出進(jìn) 行判決，得到譯碼結(jié)果。作為一種改進(jìn)，譯碼器中的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元還可以包括驗(yàn)算單元，其對(duì)當(dāng)前譯 碼結(jié)果是否正確進(jìn)行驗(yàn)算；所述控制器根據(jù)該驗(yàn)算單元的結(jié)果，控制譯碼器繼續(xù)進(jìn)行 譯碼計(jì)算或者停止譯碼，輸出所述譯碼結(jié)果。作為另一種改進(jìn)，還可以在q個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元或所述r個(gè)變量節(jié)點(diǎn)更新單元 中插入流水線，利用該流水線，可以在同一時(shí)刻對(duì)q個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元或r個(gè)變量 節(jié)點(diǎn)更新單元實(shí)行流水線操作，各自進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算。綜上所述，應(yīng)用本發(fā)明提供的譯碼方法和譯碼器進(jìn)行LDPC碼譯碼時(shí)，與現(xiàn)有 技術(shù)所提供的譯碼方案相比，在按照奇偶方式分裂時(shí)，在相同的譯碼速率下，硬件資 源規(guī)模減小1/3或在相同的硬件資源下，譯碼速率提高1/3。


圖1為本發(fā)明所涉及的對(duì)LDPC譯碼所用的奇偶校驗(yàn)矩陣進(jìn)行奇偶分裂的矩陣 分裂方法的示意圖。圖2的上半部分為本發(fā)明所涉及的LDPC譯碼所用的奇偶校驗(yàn)矩陣的一個(gè)示例， 圖2的下半部分為根據(jù)圖1的奇偶分裂方法對(duì)該矩陣進(jìn)行奇偶分裂后的示意圖。圖3為以圖2中的進(jìn)行奇偶分裂后的矩陣為基礎(chǔ)的LDPC譯碼器的一個(gè)示例。 圖4為校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元的一個(gè)示例。 圖5為變量節(jié)點(diǎn)更新單元的一個(gè)示例。圖6為L(zhǎng)DPC迭代譯碼中的的第n迭代周期和第n+l迭代周期的具體迭代步驟 的示意圖。圖7為圖6的迭代步驟所屬的迭代運(yùn)算的時(shí)序簡(jiǎn)圖。圖8為L(zhǎng)DPC譯碼器譯碼步驟的流程圖。圖9為L(zhǎng)DPC譯碼器譯碼步驟的另一個(gè)流程圖。圖10的上半部分與圖2的上半部分相同，圖10的下半部分為對(duì)該矩陣進(jìn)行另 一種矩陣分裂方法后的示意圖。圖11為基于圖10的矩陣分裂方法的LDPC譯碼器迭代運(yùn)算的時(shí)序簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行解釋說明。首先描述用于本實(shí)施例的奇偶校驗(yàn)矩陣。奇偶檢驗(yàn)矩陣又稱H矩陣，如圖l所 示，由(戶+ l)x(g + l)個(gè)4 (0&、《，0《7《;7)矩陣組成，4作為H矩陣的子矩陣，是0矩陣或循環(huán)行列式構(gòu)成的"x"方陣，且該循環(huán)行列式的重量很小。在本實(shí)施例 中，4為由單位陣循環(huán)移位而得的"x"方陣或0矩陣。從圖2中可見，每一個(gè)子矩 陣4中的斜線表示為矩陣元素為"1"的元素位置的軌跡，而其它空白位置上的元素 為"0"。以圖2的H矩陣為例，可知，在構(gòu)成H矩陣的4X10個(gè)子矩陣4的每一 行和每一列中，只有一個(gè)元素值為"1"的位置。所以，在整個(gè)H矩陣的每一行和每一列中，元素值為"1"的位置數(shù)分別為m和"，其中m即是H矩陣的一個(gè)子矩陣行 (4。 4…4J中非0矩陣的個(gè)數(shù)，稱為行重；"即是H矩陣的一個(gè)子矩陣列(《《…《)T中非0矩陣的個(gè)數(shù)，稱為列重。m和"滿足"〈m，以圖2為例，H矩陣的行重為6，列重分別為1、 2和4。并且，對(duì)于H矩陣中每一行的m值可以不相同，每一列的w值也可以不相同。對(duì)應(yīng)全部的每行所具有的w ，H矩陣包含M (M = ax(OT。 + Wj +…+ ^ +... +附》)個(gè)變量節(jié)點(diǎn)；對(duì)應(yīng)全部的每列所具有的n， H矩陣包含iV (Wix("。+^+…+ +…+ "p))個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。且，必然有M-iV。本領(lǐng)域內(nèi)公知，H矩陣的每一行可以被視為一個(gè)奇偶校驗(yàn)方程，對(duì)應(yīng)于H矩陣 的第/行的奇偶校驗(yàn)方程被稱為第z'奇偶校驗(yàn)方程，對(duì)于對(duì)應(yīng)于該H矩陣的ax(/ + l) 個(gè)LDPC碼字，當(dāng)且僅當(dāng)上述碼字滿足H矩陣的所有奇偶校驗(yàn)方程，也就是"x(《+ l)個(gè)奇偶校驗(yàn)方程，才能譯碼成功，得到正確的信息。要使譯碼算法對(duì)每組LDPC碼譯碼，需要迭代運(yùn)算，反復(fù)交替地進(jìn)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn) 更新運(yùn)算和變量節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算。校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算，由校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)運(yùn)算單元(CNU)進(jìn)行，如下式完成更新，即 水平過程(行過程)<formula>formula see original document page 9</formula>(u)上式中，^是通過將對(duì)應(yīng)的變量信息丄(L)傳遞給H矩陣的第Z行的除了第/個(gè) 外的每一個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)而獲得的，而&是表示與第/個(gè)變量節(jié)點(diǎn)相關(guān)的第_/個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn) 所對(duì)應(yīng)的一個(gè)LDPC碼字位置的校驗(yàn)信息。式中的&,和^ 是為了簡(jiǎn)便對(duì)^和％的統(tǒng)一寫法。iV(附)表示H矩陣中與一個(gè)檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)w相關(guān)的所有變量節(jié)點(diǎn)的集合。 此外，上式中的( )表示符號(hào)函數(shù)，T(jc) = ln(tanh(|x/2|)) = ln((l -<formula>formula see original document page 9</formula>為概率計(jì)算函數(shù)，后述，簡(jiǎn)稱為甲函數(shù)。而迭代運(yùn)算中的另一部分，變量節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算，由變量節(jié)點(diǎn)運(yùn)算單元(VNU)進(jìn)行，如下完成更新，即垂直過程(或稱"列過程")<formula>formula see original document page 9</formula>上式中，(-2。/一)為開始迭代前的信道輸入，表示第7位、為l或0的概率信 息，它是LDPC碼字經(jīng)信道輸出后估計(jì)得到的。由此可知，"A)在迭代中亦是概率 信息，表示在迭代中對(duì)應(yīng)的第_/位巧為1或0的概率大小。M(力表示H矩陣中與一個(gè)變量節(jié)點(diǎn)/相關(guān)的所有檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的集合。其后，對(duì)丄(力)判決，判決其對(duì)應(yīng)的^為0或1。再利用H矩陣中每一行的校驗(yàn)方程進(jìn)行檢驗(yàn)，若Z/xx-0，譯碼正確；否則繼續(xù)迭代直至最大迭代次數(shù)。其中x為 關(guān)于、(0Sj'《("x/ ))的列向量。實(shí)施例1:首先敘述本發(fā)明的一種奇偶校驗(yàn)矩陣的分裂方法圖1為對(duì)LDPC譯碼所用的奇偶校驗(yàn)矩陣(以下簡(jiǎn)稱"H矩陣")進(jìn)行奇偶分裂 的分裂方法。圖l中的奇偶分裂方法，將H矩陣分為兩個(gè)矩陣，即H。矩陣和Hi矩陣。具體的分割方法為，將H矩陣中列標(biāo)為0的子矩陣列(4。 4。…4。)T抽出作為H。矩陣的 第一個(gè)子矩陣列，將H矩陣中列標(biāo)為1的子矩陣列(4 ^…^)T抽出作為A矩陣 的第一個(gè)子矩陣列；按照相同方法，順序地將H矩陣中的子矩陣列抽出交替地放入 H。矩陣及Hi矩陣，上述子矩陣列依照H矩陣中的原有順序，分別在新矩陣H。及 H沖排列。由此，對(duì)完成分裂后的H。矩陣及J^矩陣而言，它們各自的行數(shù)保持不 變與原H矩陣相同，而列數(shù)各為原H矩陣的一半，具體地說，若H矩陣的列數(shù)為偶 數(shù)，則H。矩陣和Hi矩陣的列數(shù)分別為它的1/2;若H矩陣的列數(shù)為奇數(shù)，則H。 矩陣的列數(shù)為(P + 2)/2， Hi矩陣的列數(shù)為戶/2，其中H矩陣的列數(shù)為p + l。在圖1中，為了簡(jiǎn)便表示，對(duì)H。矩陣和Hi矩陣中的子矩陣列的列標(biāo)仍延用其 在H矩陣的列標(biāo)，而對(duì)于H。矩陣和Hi矩陣中子矩陣列的最后一列的列標(biāo)"和6 ，若 H矩陣中/7為奇數(shù)，"=戶-1， 6=/7;若戶為偶數(shù)，"=戶，6 = —1。圖2中上半部分所示的矩陣為本實(shí)施例所用的H矩陣，如圖所示，該矩陣具有 四個(gè)子矩陣行和十個(gè)子矩陣列，每個(gè)子矩陣為"xa的方陣。圖2下半部分所示為將 上述H矩陣奇偶分裂為H。矩陣和Hi矩陣后的情況。然后敘述奇偶校驗(yàn)矩陣分裂后的一種譯碼方法。由于對(duì)原矩陣H進(jìn)行了分裂，并根據(jù)分裂后的H。矩陣和Hi矩陣重新構(gòu)造了相 應(yīng)的譯碼器結(jié)構(gòu)，因此需要對(duì)前面所述的迭代步驟進(jìn)行修改，即在保證達(dá)到上述兩個(gè) 算式迭代效果的情況下，對(duì)應(yīng)矩陣分裂后的矩陣結(jié)構(gòu)和譯碼器結(jié)構(gòu)，重新組織迭代中 的計(jì)算更新步驟。下面，對(duì)照算式，說明對(duì)原迭代算式進(jìn)行修改后的計(jì)算順序。 具體，將需要完成的水平過程(校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算)分為三步a. 對(duì)H。矩陣進(jìn)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算，計(jì)算出用于后述的H,矩陣的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更 新運(yùn)算的相關(guān)信息4^。和S礎(chǔ)。。對(duì)H。矩陣所有m、"，計(jì)算<formula>formula see original document page 10</formula> (1)<formula>formula see original document page 10</formula> (2)b. 對(duì)I^矩陣進(jìn)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算， 一方面計(jì)算出原H矩陣的奇數(shù)列塊中校 驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的信息，另一方面計(jì)算出用于H。矩陣的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算的相關(guān)信息^^,和 S Hi。對(duì)Hi矩陣所有附、"，計(jì)算<formula>formula see original document page 10</formula>(3)<formula>formula see original document page 10</formula>(4)<formula>formula see original document page 11</formula>(7) c.對(duì)H。矩陣進(jìn)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算，計(jì)算出原H矩陣的奇數(shù)列塊中校驗(yàn)節(jié)點(diǎn) 的信息<formula>formula see original document page 11</formula>(10) 另一方面，豎直過程的處理(變量節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算)不變，對(duì)H。矩陣和H,矩陣的 處理方法相同，只是在不同時(shí)間段內(nèi)，分別對(duì)H。矩陣和Hi矩陣進(jìn)行變量節(jié)點(diǎn)更新 運(yùn)算，對(duì)所有m、 n，計(jì)算<formula>formula see original document page 11</formula>最后描述的是根據(jù)基于奇偶校驗(yàn)矩陣分裂的譯碼方法設(shè)計(jì)的一種譯碼器及其譯 碼步驟。對(duì)檢驗(yàn)矩陣完成奇偶分裂后，根據(jù)分裂后的H。矩陣和矩陣構(gòu)造相應(yīng)的LDPC 譯碼器結(jié)構(gòu)。如圖3所示，本實(shí)施例中的譯碼器包括以下部分存儲(chǔ)器單元10、 20, 分別對(duì)應(yīng)H。矩陣和Hi矩陣，用于存儲(chǔ)LDPC譯碼迭代中的信息；校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)運(yùn)算單 元(CNU)集合30，共包括q個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)運(yùn)算單元，本實(shí)施例中，如圖3所示，q 為4，分別為校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)運(yùn)算單元31， 32，…，34， CNU集合完成校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn) 算，即對(duì)每一行中校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)信息進(jìn)行更新；變量節(jié)點(diǎn)運(yùn)算單元(VNU)集合 40，共包括r個(gè)變量節(jié)點(diǎn)運(yùn)算單元，在本實(shí)施例中如圖3所示，r為5，分別為變量 節(jié)點(diǎn)運(yùn)算單元41， 42，…，45， VNU集合完成變量節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算，即對(duì)每一列中 變量節(jié)點(diǎn)的變量信息進(jìn)行更新；控制器單元O，控制CNU與VNU的輸入、輸出， 對(duì)更新、迭代進(jìn)行定序，并在CNU與VNU的輸入、輸出時(shí)給出其相應(yīng)的存儲(chǔ)器單 元10與存儲(chǔ)器單元20的讀寫地址。如上所述，關(guān)于本實(shí)施例中CNU和VNU的個(gè) 數(shù)的確定《為H。矩陣、Hi矩陣和H矩陣中子矩陣行的數(shù)量，本實(shí)施例中有q-4， r為H。矩陣、Hi矩陣各自的子矩陣列的數(shù)量的最大值，本實(shí)施例中有r-5，因此， 在本實(shí)施例中CNU的個(gè)數(shù)為4， VNU的個(gè)數(shù)均為5。上述存儲(chǔ)器單元10中的各個(gè)存儲(chǔ)單元與H。矩陣中每一個(gè)矩陣元素為"1"的節(jié) 點(diǎn)對(duì)應(yīng)，上述存儲(chǔ)器單元20中的各個(gè)存儲(chǔ)單元與H,矩陣中每一個(gè)矩陣元素為"1" 的節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)。當(dāng)與一個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算結(jié)束后，將運(yùn)算結(jié)果寫入相 應(yīng)的存儲(chǔ)器單元10，完成校驗(yàn)信息更新；當(dāng)與一個(gè)變量節(jié)點(diǎn)相關(guān)的變量節(jié)點(diǎn)更新運(yùn) 算結(jié)束后，將運(yùn)算結(jié)果寫入相應(yīng)的存儲(chǔ)器單元20,完成變量信息更新；下面描述本發(fā)明譯碼器的檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)運(yùn)算單元。如圖4所示的CNU單元結(jié)構(gòu)為本實(shí)施例所用的CNU單元結(jié)構(gòu)，CNU單元31 到34均采用此結(jié)構(gòu)。CNU單元包括，x個(gè)査找表單元即圖4中的LUT301到30x， y個(gè)加法器單元311到31y， x個(gè)減法器單元321到32x， x個(gè)査找表單元331到 33x， z個(gè)異或單元341到34z以及x個(gè)異或單元351到35z。上述代表數(shù)值的字 母均為整數(shù)，下同。上述CNU單元結(jié)構(gòu)依據(jù)式(1)至(10)設(shè)計(jì)，上述x的值由上述H。矩陣和 H！矩陣中各行的行重的最大值決定，在本實(shí)施例中，由于如圖2所示，H。矩陣和 Hi矩陣中，行標(biāo)為2的子矩陣行中各行行重的最大值為4,其余各行行重皆為3， 所以將對(duì)應(yīng)行標(biāo)為2的子矩陣行的檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)運(yùn)算單元3中的x定為4，其余的檢驗(yàn) 節(jié)點(diǎn)運(yùn)算單元l、 2、 4中的x定為3，査找表單元301到30x用于式(1)、 (3)、(4)、 (8)中的甲函數(shù)運(yùn)算，并且，其輸出與加法器單元311到31 (y-l)的輸入 相連用于式(1)、 (3)、 (4)、 (8)中的求和，與減法器單元321到32x的輸入相 連用于式(6)和(8)中除去"=/的情況，而減法單元12 (1)到12 (x)的輸出 與查找表單元331到33x相連用于式(7)和(10)中的甲函數(shù)運(yùn)算；上述y為不 大于x的值，僅有加法器單元的個(gè)數(shù)為y，其用于式(1)、 (3)、 (4)、 (8)中的求 和與加法運(yùn)算，因此，上述y應(yīng)取不大于x的某值，可以分為幾級(jí)完成全部求和，當(dāng) 然該求和也可以用一個(gè)較復(fù)雜的多輸入加法器一次完成；上述z為異或單元341至 34z的個(gè)數(shù)，其用于式(2)、 (5)、 (6)、 (9)的符號(hào)運(yùn)算，這些異或單元341到 34z可以釆取與上述加法器單元311到31y相同的排列結(jié)構(gòu)，這是應(yīng)有z-y，當(dāng)然， z也可以取任意不大于x的值，異或單元351到35x用于式(6)和(9)中除去"=_/的情況。下面描述本發(fā)明譯碼器的變量節(jié)點(diǎn)運(yùn)算單元。如圖5所示的VNU單元結(jié)構(gòu)為本實(shí)施例所用的VNU單元結(jié)構(gòu)，VNU單元41 到4r均采用此結(jié)構(gòu)。VNU單元具有w個(gè)加法器單元401至40w，"個(gè)減法器單 元411至41"和一個(gè)判決單元420。上述VNU結(jié)構(gòu)依據(jù)式(11)和(12)設(shè)計(jì)，上述"的值由上述H。矩陣和Ht 矩陣中各列的列重的最大值決定，在本實(shí)施例中，由于如圖2所示，H。矩陣和 矩陣中，各子矩陣列中的列重最大值依次是1、 2、 2、 4、 4,所以將對(duì)應(yīng)的VNU單 元"到打中的"依次定為1、 2、 2、 4、 4;加法器單元20的個(gè)數(shù)w為不大于"的 值，其用于式(11)中的求和加法，因此，上述w應(yīng)取不大于"的某值，可以分為 幾級(jí)完成全部求和，當(dāng)然該求和也可以用一個(gè)較復(fù)雜的多輸入加法器一次完成；上述 "為減法器單元的個(gè)數(shù)，其用于式(12)中的減法；判決單元420的輸入與加法器 40w的輸出相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)丄(力)的判決。下面描述譯碼器的譯碼步驟。結(jié)合圖3所示的譯碼器結(jié)構(gòu)示意圖、圖4所示的CNU單元結(jié)構(gòu)圖及圖5所示 的VNU單元結(jié)構(gòu)圖，對(duì)迭代運(yùn)算順序和具體計(jì)算方法進(jìn)行說明。 初始化H。部分的步驟當(dāng)接收到來自信道的LDPC碼字后，首先，由控制器單元0控制執(zhí)行初始化步 驟。在H。部分的初始化步驟中，控制器單元0在存儲(chǔ)器單元10的每一個(gè)存儲(chǔ)器單 元中存儲(chǔ)式(11)中的-2。/CT2，其中，上述-2。/ —為每一個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)所屬列_/對(duì) 應(yīng)的從通信信道中接收的一組LDPC碼字中每個(gè)碼字、對(duì)應(yīng)的概率信息。根據(jù)式 (11)及式(12)，令其參加相應(yīng)的運(yùn)算步驟。其值將作為"^)的初始值參加后述的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算。并且，作為譯碼計(jì)算的第一個(gè)步驟，在H。部分的初始化步驟 中，控制器單元0還將對(duì)CNU單元31至3《和VNU單元41至單元4r復(fù)位。 第一迭代步驟這一部分的第一項(xiàng)任務(wù)是初始化Hi部分。與上述H。部分的初始化步驟類似， 由控制器單元0控制執(zhí)行初始化，控制器單元0在存儲(chǔ)器單元20的每一個(gè)存儲(chǔ)器單 元中存儲(chǔ)式(11)中的-2r/o"2。其值將作為Z(^》的初始值參加后述的CNU運(yùn)算。另一方面，由于在上述初始化H。部分的步驟中，已經(jīng)完成了對(duì)應(yīng)H。矩陣的所 有校驗(yàn)節(jié)點(diǎn) 的)的初始化，因此可以在本步驟中，在進(jìn)行初始化Ht部分的步驟的同時(shí)，可以進(jìn)行與H。矩陣對(duì)應(yīng)的CNU運(yùn)算。如圖3所示的譯碼器中具有《個(gè)CNU單元，它們分別對(duì)應(yīng)H。矩陣和H!矩陣中 的《個(gè)子矩陣行，而上述每個(gè)子矩陣行中具有"行，因此對(duì)于上述每一個(gè)CNU單元 而言，需要分別對(duì)上述每一行進(jìn)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算，才能結(jié)束本步驟，而對(duì)于這《 個(gè)CNU而言，它們之間是并行運(yùn)算的。但是，由于插入了流水線，設(shè)流水線級(jí)數(shù)為 N，那么每一行的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)信息從輸入CNU單元到輸出CNU單元就需要N/的運(yùn)算時(shí)間，顯然這是一個(gè)群延遲，用T表示。所以，CNU完成本步驟的運(yùn)算時(shí)間應(yīng)為 (fl-l)W + T，如圖6所示。在本實(shí)施例中，T=4,。以第一個(gè)CNU單元31為例，在本步驟的第一個(gè)運(yùn)算周期中即T\內(nèi)，其對(duì)用于 H。矩陣的行標(biāo)為0的子矩陣行的第一行內(nèi)的所有變量節(jié)點(diǎn)上的檢驗(yàn)信息求解的中間 信息4。和S。h。進(jìn)行運(yùn)算并更新。具體地，譯碼器進(jìn)行下述動(dòng)作Sl,如圖3所示的控制器單元0在L運(yùn)算周期 開始后，即控制將H。矩陣的行標(biāo)為0的子矩陣行中第一行的變量節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器 單元10中的信息-20/0"2 ("1、 2…、x)讀出，將其作為式(1)和(2)中的丄(％)并行輸入至CNU單元31,然后，如圖4所示，進(jìn)行下述運(yùn)算過程Scl:將全部"^) 至丄(g。》的第一位作為符號(hào)位單獨(dú)計(jì)算，其余位被送入查找表單元301至30x，分 別求出式(1)中的^函數(shù)，所述全部"^)至"&,)的位數(shù)一致，均依照希望的量 化程度設(shè)定；其后，由加法器311至31y完成式(1)中的求和運(yùn)算，由于在本第 一迭代步驟中，4^尚無數(shù)值，所以控制器O將其輸入O，其不影響求和結(jié)果，因此 該加法器31y的輸出即為式(1)所求的4&;另一方面，上述全部"^)至丄(g。,)的 第一位，由異或單元341至34z完成式(2)中的符號(hào)運(yùn)算，與上所述同理，S叫的 輸入被置0，不影響異或結(jié)果，因此該異或單元34z的輸出即為式(2)所求的S。h。。 由于該CNU單元的結(jié)構(gòu)將在后述迭代步驟中被重用，因此其結(jié)構(gòu)為式(l)、 (2)、 式(3)至式(7)、式(8)至式(10)的通用結(jié)構(gòu)，從而，對(duì)于本第一迭代步驟中， 其減法器321至32x、査找表單元331至33x、異或單元351至35x是不必要的。 因此，對(duì)于經(jīng)減法器321至32x和查找表單元331至33x輸出的& ，無論將其存入存儲(chǔ)器10或20，或者不存入存儲(chǔ)器10或20，其均不介入后續(xù)運(yùn)算中。從而， 在第一運(yùn)算周期l結(jié)束時(shí)，由控制器單元O控制，將CNU單元31輸出的數(shù)據(jù)存入 H。矩陣行標(biāo)為0的子矩陣行中第一行的變量節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元10中的存儲(chǔ)單 元中，譯碼器完成動(dòng)作S1。與上述第一運(yùn)算周期1\相同，譯碼器還要在第二運(yùn)算周期T2至第a運(yùn)算周期 Ta內(nèi)，分別重復(fù)以上S1的動(dòng)作，其中，CNU31要在第二運(yùn)算周期T2至第a運(yùn)算周 期Ta內(nèi)，分別重復(fù)以上運(yùn)算過程Scl,由控制器O控制，輸入的信息應(yīng)為H。矩陣 中行標(biāo)為0的子矩陣行中余下的"-l行的各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)的變量信息，輸出的信息應(yīng) 各自對(duì)應(yīng)H。矩陣行標(biāo)為0的子矩陣行中余下的a-l行的各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)。根據(jù)本領(lǐng)域內(nèi)的公知技術(shù)，在圖4所示的CNU單元結(jié)構(gòu)中可以插入流水線，從 而，上述^周期與T2周期的運(yùn)算在時(shí)間上可以有一部分重合，即當(dāng)L周期內(nèi)CNU中的査找表單元301向加法器單元311輸出數(shù)據(jù)開始求和運(yùn)算后，控制器O可以將 H。矩陣的行號(hào)為0的子矩陣行中第二行的變量節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器10中的存儲(chǔ)單元 中的信息-2。/cr2 (;' = 1、 2…、x)讀出，將其作為式(1)和(2)中的Z(^)并行輸入至CNU單元31 ，并再次開始運(yùn)算過程Scl ，對(duì)用于H。矩陣的行標(biāo)為0的子矩 陣行的第二行內(nèi)的所有變量節(jié)點(diǎn)上的檢驗(yàn)信息求解的中間信息4^。(附=1、 2…、和S^。 (w=l、 2…、"-1)進(jìn)行運(yùn)算并更新。同理，T2周期與T3周期至T^ 周期與Ta周期均可在時(shí)間上重合，如圖6所示。由于CNU單元31與CNU單元32至CNU單元3《采用相同的結(jié)構(gòu)，且在同一時(shí)刻并行運(yùn)算，因此它們之間的動(dòng)作特性是相同的，也可以說，在上述的^周期 至Ta周期內(nèi)進(jìn)行相同的運(yùn)算，只不過，CNU單元32至CNU單元3《的輸入信息應(yīng) 為H。矩陣中行標(biāo)為1至《的子矩陣行中"行的各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)的變量信息，輸出的信 息應(yīng)各自對(duì)應(yīng)H。矩陣行標(biāo)為1至g的子矩陣行中的"行的各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)，對(duì)于它們 各自具體的運(yùn)算步驟等，將不再贅述。在后述說明中，也將釆取與上述類似的說明方 式，只說明一個(gè)具有代表性的運(yùn)算單元的動(dòng)作特性。至Ta周期動(dòng)作結(jié)束，完成了第一迭代步驟，對(duì)于用于后述檢驗(yàn)信息求解的中間 信息進(jìn)行了更新。第二迭代步驟以CNU單元31為例，在本步驟的第一個(gè)運(yùn)算周期中即1\內(nèi)，其對(duì)t^矩陣的 行標(biāo)為0的子矩陣行的第一行內(nèi)的所有變量節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)信息i o,和中間信息4^、 S^進(jìn)行運(yùn)算并更新。具體地，譯碼器進(jìn)行下述動(dòng)作S2，如圖3所示的控制器單元0在1\運(yùn)算周期 開始后，即控制將Hi矩陣的行標(biāo)為0的子矩陣行中第一行的變量節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器 單元20中的信息-2。/o"2 (/ = 1、 2…、x)和第一迭代步驟中求出的4w。、 & 。讀 出，將它們分別作為式(3)至式(6)中的變量"^》和式(4)及式(6)中的Ah。、 S^。并行輸入至CNU單元31，然后，如圖4所示，進(jìn)行下述運(yùn)算過程Sc2:與運(yùn) 算過程Scl類似地，將全部Z(^n)至丄(^J的第一位與S^。作為符號(hào)位單獨(dú)計(jì)算，其 余位被送入查找表單元301至30x，分別求出式(3)中的甲函數(shù)，所述全部丄(^) 至"^J與4^。的位數(shù)均依flt希望的量化程度設(shè)定。其后，由加法器311至31 (y-1) 完成式(3)中的求和運(yùn)算，由加法器31y和減法器321至32x分別完成式(4) 中的加法和^y的運(yùn)算，加法器31 (y-l)的輸出即為式(3)所求《a,加法器 321至32x分別輸出式(4)所求的4^ () = 1、2、…、x);另一方面，上述全部"^)至"^c)的第一位與S。h。，由異或單元341至34 (z-l)完成式(6)中的符號(hào)運(yùn)算,由異或單元34z和異或單元351至35x分別完成式(6)中的符號(hào)運(yùn)算和"* _/的運(yùn) 算，異或單元34 (z-l)的輸出即為式(5)所求S, (m-O)，異或單元351至 35x分別輸出式(6)所求的^ (附=0; y-l、2、…、x);并且，最后將、 (7' = 1、2、…、x)與其對(duì)應(yīng)的經(jīng)査找表單元331至33x輸出的各屮(0合并，作 為式(7)中的各i 叩(m = 0; 7 = 1么…、x)輸出，其中，、為與之相對(duì)應(yīng)的i^的第一位。在第一運(yùn)算周期L結(jié)束時(shí)，由控制器單元0控制，將CNU單元31輸出的數(shù)據(jù) 存入Hi矩陣行標(biāo)為0的子矩陣行中第一行的變量節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元20中的存 儲(chǔ)單元。同時(shí)，CNU單元31產(chǎn)生的中間信息4^和S。巧也存入到對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元20的存儲(chǔ)單元中，譯碼器完成動(dòng)作S2。與上述第一迭代步驟相同地，本迭代步驟中，譯碼器還要在第二運(yùn)算周期K至 第a運(yùn)算周期Ta內(nèi)，分別重復(fù)以上動(dòng)作S2，其中，CNU單元31要在第二運(yùn)算周 期T2至第a運(yùn)算周期Ta內(nèi)，分別重復(fù)上述運(yùn)算過程Sc2，但由控制器單元O控制， 輸入的信息應(yīng)為Hi矩陣中行標(biāo)為0的子矩陣行中余下的"-l行的各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)的變 量信息與H。矩陣中行標(biāo)為0的子矩陣行中余下的"-l行中的用于校驗(yàn)信息求解的中 間信息Aw。(附=1、 2…、和S《(附=1、 2…、1)，輸出的信息應(yīng)各自 對(duì)應(yīng)H工矩陣行標(biāo)為O的子矩陣行中余下的"-l行的各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)。并且，T2周期與 Ts周期至周期與Ta周期均可在時(shí)間上重合，如圖6所示。另外，與上述第一迭代步驟相同地，本迭代步驟中，CNU單元31與CNU單元 32至CNU單元3《在上述的l周期至Ta周期內(nèi)進(jìn)行相同的運(yùn)算，其中，CNU單 元32至CNU單元3《的輸入信息應(yīng)為&矩陣中行標(biāo)為1至？的子矩陣行中a行的 各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)的變量信息與H。矩陣中行標(biāo)為1至《的子矩陣行中"行的用于校驗(yàn)信 息求解的中間信息，輸出的信息應(yīng)各自對(duì)應(yīng)Hi矩陣行標(biāo)為1至《的子矩陣行中的"行 的各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)。至Ta周期動(dòng)作結(jié)束，完成了第二迭代步驟，對(duì)于Hi矩陣中的所有變量節(jié)點(diǎn)上的 校驗(yàn)信息進(jìn)行了更新，并且更新了用于后述檢驗(yàn)信息求解的中間信息。 第三迭代步驟以CNU單元31為例，在本步驟的第一個(gè)運(yùn)算周期中即1\內(nèi)，其對(duì)H。矩陣的 行標(biāo)為0子矩陣行的第一行內(nèi)的所有變量節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)信息i o,進(jìn)行運(yùn)算并更新。具體地，譯碼器進(jìn)行下述動(dòng)作S3，如圖3所示的控制器0在L運(yùn)算周期開始后，即控制將H。矩陣的行號(hào)為0的子矩陣行中第一行的變量節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元 10中的存儲(chǔ)單元中的信息-2。/o"2 (/ = 1、 2…、x)和第二迭代步驟中求出的4^、S叫讀出，將它們分別作為式(8)和式(9)中的變量Z(^,)和4^,、 ^a并行輸入 至CNU單元31，然后，如圖4所示，進(jìn)行下述運(yùn)算過程Sc3:與運(yùn)算過程Scl、 Sc2類似地，將全部丄(^)至"^J的第一位與S。H,作為符號(hào)位單獨(dú)計(jì)算，其余位被送入査找表單元301至30x，分別求出式(8)中的甲函數(shù)，所述全部丄(^)至丄(^J 與4A的位數(shù)均依照希望的量化程度設(shè)定。其后，由加法器311至31 (y-l)完成式(8)中的求和運(yùn)算，由加法器31y和減法器321至32x分別完成式(8)中的 加法和"*_/的運(yùn)箅，減法器321至32x分別輸出式(10)所求的《(m = 0; 7 = 1、2、…、x);另一方面，上述全部A^)至i:(《。J的第一位與S叫，由異或單元341至34z和異或單元351至35x完成式(9)中的符號(hào)運(yùn)算和n^/的運(yùn)算，異或 單元351至35x分別輸出式(9)所求的S叫(w = 0; y = l、2、…、x);并且，最 后將 與其對(duì)應(yīng)的經(jīng)査找表單元331至33x輸出的各甲(4^)合并，作為式(10) 中的各^ (m = 0; 7 = 1、2、…、x)輸出，上述各&分別為與之相對(duì)應(yīng)的各&的第一位。在第一運(yùn)算周期Ti結(jié)束時(shí)，由控制器單元O控制，將CNU單元31輸出的數(shù)據(jù) 存入H。矩陣行標(biāo)為0的子矩陣中第一行的變量節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元10中的存儲(chǔ) 單元，譯碼器完成動(dòng)作S3。與上述第一迭代步驟和第二迭代步驟相同地，本迭代步驟中，譯碼器還要在第二 運(yùn)算周期T2至第a運(yùn)算周期Ta內(nèi)，分別重復(fù)以上動(dòng)作S3，其中CNU單元31要在 第二運(yùn)算期T2至第a運(yùn)算周期Ta內(nèi)，分別重復(fù)上述運(yùn)算過程Sc3，但由控制器單 元0控制，輸入的信息應(yīng)為H。矩陣中行標(biāo)為0的子矩陣行中余下的"-l行的各個(gè)變 量節(jié)點(diǎn)的變量信息與矩陣中行標(biāo)為0的子矩陣行中余下的"-l行中的用于校驗(yàn)信 息求解的中間信息，輸出的信息應(yīng)各自對(duì)應(yīng)H。矩陣行標(biāo)為0的子矩陣行中余下的 "-l行的各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)。并且，T2周期與T3周期至T^周期與Ta周期均可在時(shí)間 上重合，如圖6所示。另夕卜，與上述第一迭代步驟相同地，本迭代步驟中，CNU單元31與CNU單元 32至CNU單元3《在上述的^周期至Ta周期內(nèi)進(jìn)行相同的運(yùn)算，其中，CNU單 元32至CNU單元3《的輸入信息應(yīng)為H。矩陣中行標(biāo)為1至《的子矩陣行中"行的 各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)的變量信息與Hi矩陣中行標(biāo)為1至《的子矩陣行中"行的用于校驗(yàn)信 息求解的中間信息，輸出的信息應(yīng)各自對(duì)應(yīng)H。矩陣行標(biāo)為1至9的子矩陣行中的"行的各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)。至Ta周期動(dòng)作結(jié)束，對(duì)于H。矩陣中的各個(gè)校變量點(diǎn)上的校驗(yàn)信息進(jìn)行了更新。至此，也完成了 H矩陣各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)上的所有檢驗(yàn)信息的第一次更新。另一方面，由于當(dāng)?shù)诙襟E中的Ta周期動(dòng)作結(jié)束時(shí)，已經(jīng)對(duì)與Hi矩陣中各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元20的存儲(chǔ)單元中的所有及w進(jìn)行了更新，即式(11) 和式(12)的運(yùn)算條件已經(jīng)滿足，因此，在本迭代步驟中，對(duì)H。矩陣進(jìn)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn) 更新運(yùn)算的同時(shí)，可以并行地對(duì)矩陣進(jìn)行變量節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算。以VNU單元41為例，具體地，譯碼器進(jìn)行下述動(dòng)作S4，如圖3所示的控制器 單元0在1\周期開始后，控制將f^矩陣的列標(biāo)為1的子矩陣列中第一列的校驗(yàn)節(jié) 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元20中的存儲(chǔ)單元中的信息-2^/^和第二迭代步驟中求出的(m=l、 2…、")讀出，將它們分別作為式(11)和式(12)中的變量，如圖5所示，并行輸入至VNU單元41，然后，進(jìn)行下述運(yùn)算過程Svl:由加法器401 至40 (w-l)完成式(11)中&的累加運(yùn)算，由加法器40w完成式(11)中&累 加之和與-2^/0"2的加法運(yùn)算，算出Z(力)，經(jīng)判決單元420即輸出譯碼結(jié)果;c"，由 減法器411至41w完成式(12)的運(yùn)算，輸出"~)。為了便于時(shí)序的配合，在本實(shí)施例中，變量節(jié)點(diǎn)運(yùn)算單元的運(yùn)算周期與檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)運(yùn)算單元的運(yùn)算周期相同。在上述第一運(yùn)算周期1\結(jié)束時(shí)，由控制器單元0控制，將VNU單元41輸出的 數(shù)據(jù)存入Hi矩陣列標(biāo)為1的子矩陣列中第一列的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元20中 的存儲(chǔ)單元中，譯碼器完成動(dòng)作S4。與上述其它迭代步驟相同地，本迭代步驟中，譯碼器還要在第二運(yùn)算周期丁2至 第a運(yùn)算周期Ta內(nèi)，分別重復(fù)以上動(dòng)作S4，其中，VNU單元41還要在第二運(yùn)算 周期T2至第a運(yùn)算周期Ta內(nèi)，分別重復(fù)以上動(dòng)作Svl，但由控制器單元O控制，輸 入的信息應(yīng)為Hi矩陣中列標(biāo)為1的子矩陣列中余下的fl-l列的各個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn) 信息，輸出的信息應(yīng)各自對(duì)應(yīng)Hi矩陣列標(biāo)為1的子矩陣列中余下的"-l列的各個(gè)校 驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。并且，T2周期與T3周期至T^周期與Ta周期均可在時(shí)間上重合，如圖6所 示。另外，與上述其它迭代步驟相同地，本迭代步驟中，VNU單元41與VNU單元 42至VNU單元4r在上述的Ti周期至Ta周期內(nèi)進(jìn)行相同的運(yùn)算，其中，VNU單元 42至VNU單元4r的輸入信息應(yīng)為Hi矩陣中列標(biāo)為3到6 (6為奇數(shù))的子矩陣 列中"列的各個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)信息，輸出的信息應(yīng)各自對(duì)應(yīng)Hi矩陣列標(biāo)為3至6的 子矩陣中的fl列的各個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。在此處，當(dāng)需運(yùn)算列的列重小于"，即輸入的&的有效個(gè)數(shù)小于VNU的輸入 端口個(gè)數(shù)，則將此外的無效輸入端口的輸入設(shè)為O,亦不影響運(yùn)算輸出結(jié)果，對(duì)于此 種情況，對(duì)后述的VNU運(yùn)算均適用。至Ta周期動(dòng)作結(jié)束，完成了第三迭代步驟，對(duì)于f^矩陣中的各個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)上的 變量信息進(jìn)行了更新。第四迭代步驟由于當(dāng)?shù)谌襟E中的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算的Ta周期動(dòng)作結(jié)束時(shí)，已經(jīng)對(duì)與H。 矩陣中各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元10的存儲(chǔ)單元中的所有i^進(jìn)行了更新，即 式(11)和式(12)的計(jì)算條件已經(jīng)滿足，并且，VNU單元的流水線機(jī)構(gòu)使其有能 力開始新的運(yùn)算。因此，在本迭代步驟中，進(jìn)行對(duì)H。矩陣的變量節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算。以VNU單元41為例，具體地，譯碼器進(jìn)行下述動(dòng)作S5，如圖3所示的控制器 單元0在1\周期開始后，控制將H。矩陣的列號(hào)為0的子矩陣列中第一列的變量節(jié) 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元10中的存儲(chǔ)單元中的信息-2^/^和第三迭代步驟中求出的 (m = l、 2…、")讀出，將它們分別作為式(11)和式(12)中的變量，如圖 5所示，并行輸入至VNU單元41，然后，進(jìn)行運(yùn)算過程Sv2，其動(dòng)作特性與運(yùn)算 過程Svl相同。在上述第一運(yùn)算周期l結(jié)束時(shí)，由控制器單元O控制，將VNU單元41輸出的 數(shù)據(jù)存入Hi矩陣列標(biāo)為0的子矩陣列中第一列的變量節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元10中 的存儲(chǔ)單元中。與上述其它迭代步驟相同地，本迭代步驟中，譯碼器還要在第二運(yùn)算周期Ts至 第a運(yùn)算周期Ta內(nèi)，分別重復(fù)以上動(dòng)作S5，其中VNU單元41還要在第二運(yùn)算周 期T2至第a運(yùn)算周期Ta內(nèi)，順序重復(fù)以上動(dòng)作Sv2，但由控制器單元0控制，輸入 的信息應(yīng)為H。矩陣列標(biāo)為0的子矩陣列中余下的"-l列的各個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)信 息，輸出的信息應(yīng)各自對(duì)應(yīng)Hi矩陣列標(biāo)為1的子矩陣列中余下的"-l列的各個(gè)校驗(yàn) 節(jié)點(diǎn)。并且，T2周期與Ts周期至T^周期與Ta周期均可在時(shí)間上重合，如圖6所示。另外，與上述其它迭代步驟相同地，本迭代步驟中，VNU單元41與VNU單元 42至單元4r在上述的1\周期至Ta周期內(nèi)進(jìn)行相同的運(yùn)算，其中，VNU單元42至 單元4r的輸入信息應(yīng)為H。矩陣中列標(biāo)為2到"("為偶數(shù))的子矩陣列中"列的各 個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)信息，輸出的信息應(yīng)各自對(duì)應(yīng)H。矩陣列標(biāo)為2到"的子矩陣列的" 列的各個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。至Ta周期動(dòng)作結(jié)束，完成了第四迭代步驟，對(duì)于H。矩陣中的各個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)上的變量信息進(jìn)行了更新。從第一迭代步驟開始至此，完成了第一個(gè)迭代周期。 其它迭代步驟及迭代周期另一方面，由于當(dāng)?shù)谌襟E中的變量節(jié)點(diǎn)更新的Ta周期動(dòng)作結(jié)束時(shí)，已經(jīng) 對(duì)與Hi矩陣中各個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元20的存儲(chǔ)單元中的所有丄(^》進(jìn)行了更新，即式(1)和式(2)的運(yùn)箅條件已經(jīng)滿足，因此，可以開始對(duì)Hi矩陣進(jìn)行 CNU運(yùn)算，具體地，對(duì)J^矩陣進(jìn)行水平過程的a步運(yùn)算，在此也即開始了第二迭 代周期。并且，由上可知，第一迭代周期與第二迭代周期在時(shí)間上也是有重合的。第二迭代周期中的各迭代步驟仍參照第一迭代周期中的各迭代步驟，但譯碼器的 具體操作對(duì)象將對(duì)應(yīng)已完成的變量節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算或校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算的1^矩陣或 H。矩陣，具體地，在第二迭代周期中第一迭代步驟，譯碼器的動(dòng)作依照第一運(yùn)算 周期中的動(dòng)作Sl ，各CNU單元的運(yùn)算過程Scl不變，只是對(duì)于各CNU單元的輸 入輸出信息，由控制器單元O控制，輸入信息應(yīng)為Hi矩陣中各子矩陣行的fl行的各 變量節(jié)點(diǎn)的變量信息，輸出的信息應(yīng)各自對(duì)應(yīng)Hi矩陣中各子矩陣行的"行的各個(gè)變 量節(jié)點(diǎn)；第二迭代步驟，譯碼器的動(dòng)作依照第一運(yùn)算周期中的動(dòng)作S2，各CNU單 元的運(yùn)算過程Sc2不變，只是對(duì)于各CNU單元的輸入輸出信息，由控制器O控制， 輸入信息應(yīng)為H。矩陣中各子矩陣行的fl行的各變量節(jié)點(diǎn)的變量信息與^矩陣中各子 矩陣行中"行的用于校驗(yàn)信息求解的中間信息，輸出的信息應(yīng)各自對(duì)應(yīng)H。矩陣中各 子矩陣行的"行的各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)；第三迭代步驟，譯碼器的動(dòng)作依照第一運(yùn)算周期中 的動(dòng)作S3，各CNU單元的運(yùn)算過程Sc3不變，只是對(duì)于各CNU單元的輸入輸出 信息，由控制器單元O控制，輸入信息應(yīng)為Ht矩陣中各子矩陣行的fl行的各變量節(jié) 點(diǎn)的變量信息與H。矩陣中各子矩陣行中fl行的用于校驗(yàn)信息求解的中間信息，輸出 的信息應(yīng)各自對(duì)應(yīng)H,矩陣中各子矩陣行的fl行的各個(gè)變量節(jié)點(diǎn)；而對(duì)于并行進(jìn)行的 變量節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算，譯碼器的動(dòng)作依照第一運(yùn)算周期中的動(dòng)作S4，各VNU單元的 運(yùn)算過程Svl不變，只是對(duì)于各VNU單元的輸入輸出信息，由控制器單元O控制， 輸入信息應(yīng)為H。矩陣中列標(biāo)為0到a (fl為偶數(shù))的子矩陣列中"列的各個(gè)校驗(yàn)節(jié) 點(diǎn)的校驗(yàn)信息，輸出的信息應(yīng)各自對(duì)應(yīng)H。矩陣列標(biāo)為0到a的子矩陣列的"列的各 個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)；第四迭代步驟，譯碼器的動(dòng)作依照第一運(yùn)算周期中的動(dòng)作S5，各VNU 單元的運(yùn)算過程Sv2不變，只是對(duì)于各VNU單元的輸入輸出信息，由控制器0控 制，輸入信息應(yīng)為Hi矩陣中列標(biāo)為1到6 (6為奇數(shù))的子矩陣列中"列的各個(gè)校 驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)信息，輸出的信息應(yīng)各自對(duì)應(yīng)Hi矩陣列標(biāo)為1到6的子矩陣列的"列的各個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。其它的迭代周期均如上述的第一及第二迭代周期所述，交替對(duì)H。矩陣和Hi矩 陣中的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)和變量節(jié)點(diǎn)的變量信息和校驗(yàn)信息進(jìn)行運(yùn)算更新，其中譯碼器的更新 對(duì)象，參照?qǐng)D6的第n迭代周期及第n+l迭代周期的迭代步驟示意圖及圖7的迭代 順序示意圖。以上的迭代運(yùn)算，由控制器單元O控制，在第m迭代周期的第四迭代步驟中的 Ta周期動(dòng)作結(jié)束時(shí)停止，其中m為預(yù)先設(shè)置的最大迭代次數(shù)。并且在該第m迭代周期的第三、第四迭代周期中，控制單元O將各個(gè)VNU單 元"至4r中的判決單元420對(duì)應(yīng)加法器單元40w算出的"力)而輸出的判決結(jié)果^讀出，按照原H矩陣的列順序排列并輸出，完成一組LDPC碼字的譯碼。上述譯碼器譯碼步驟的流程圖如圖8所示。 實(shí)施例2:在實(shí)施例1所述的譯碼器的CNU單元結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，加入了計(jì)算Wx;c-O的單 元。具體地，在保持實(shí)施例2的CNU單元結(jié)構(gòu)不變的情況下，加入了 s個(gè)異或單元， 如原CNU的實(shí)施例2中的z個(gè)異或單元的排列結(jié)構(gòu)而排列，目的在于對(duì)輸入CNU 的x+l個(gè)一位信息進(jìn)行異或，并輸出一位的異或結(jié)果。根據(jù)實(shí)施例2對(duì)實(shí)施例1的CNU單元結(jié)構(gòu)的修改，需對(duì)譯碼器的控制器單元0 的控制進(jìn)行一定調(diào)整，即在保持譯碼器譯碼步驟的實(shí)施例？的時(shí)序不變的情況下，在 后一個(gè)迭代周期的CNU運(yùn)算的同時(shí)，對(duì)前一個(gè)迭代周期求出的&,進(jìn)行//>^ = 0計(jì)算，若該等式成立，則由控制器單元0發(fā)出指令停止當(dāng)前迭代，輸出前一個(gè)迭代周 期的x"，作為譯碼結(jié)果。具體地，在前一個(gè)迭代周期中，由控制器單元O控制，將VNU在第三、第四迭 代步驟中輸出的、分別存入存儲(chǔ)器單元10、 20中與x"所在列對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元中； 在后一個(gè)迭代周期的第一個(gè)迭代周期中，在進(jìn)行H。矩陣或Hi矩陣校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn) 算的同時(shí)，利用上述的本實(shí)施例3的CNU結(jié)構(gòu)中增加的異或單元，對(duì)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器 單元10或存儲(chǔ)器單元20中的需進(jìn)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算的H。矩陣或Hi矩陣的一行 的變量節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的x"進(jìn)行異或計(jì)算，并在運(yùn)算周期T結(jié)束時(shí)，由控制器單元O對(duì)異或計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行寄存；在第二迭代周期中，對(duì)與上述的進(jìn)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新處理的 H。矩陣或Ht矩陣的一行對(duì)應(yīng)的&矩陣或H。矩陣的該行，進(jìn)行CNU運(yùn)算的同時(shí)， 對(duì)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器單元20或單元10中的該行的變量節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的jc ，和由控制器單元 0寄存的異或計(jì)算的結(jié)果，進(jìn)行異或計(jì)算，完成原H矩陣中該行的所有變量節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的&的異或計(jì)算。如上所述，通過上述異或計(jì)算，從后一迭代周期的第二迭代步驟 中的l周期到Ta周期，即完成了//" = 0的計(jì)算，若所有行的異或結(jié)果均為0，則說明等式成立，符合迭代停止條件。從而，由控制器單元0控制CNU單元與VNU 單元的所有迭代運(yùn)算停止，并按原H矩陣的列順序取出存儲(chǔ)器單元20和單元10的 x ，作為譯碼結(jié)果輸出。上述譯碼器譯碼步驟的流程圖如圖9所示。實(shí)施例3:此實(shí)施例描述了矩陣分裂的另一種方式以及相應(yīng)的譯碼步驟。圖10為對(duì)LDPC譯碼所用的奇偶校驗(yàn)矩陣，即H矩陣分裂為三個(gè)新矩陣的分 裂方法。具體的分割方法為，將H矩陣中列標(biāo)為0的子矩陣列(4。4…4。)t抽出 作為H。矩陣的第一個(gè)子矩陣列，將H矩陣中列標(biāo)為1的子矩陣列(J^ 4, A,)t抽 出作為Hi矩陣的第一個(gè)子矩陣列，將H矩陣中列標(biāo)為2的子矩陣列(42 4,…《2)T 抽出作為H2矩陣的第一個(gè)子矩陣列；按照相同方法，順序地將H矩陣中的子矩陣列 抽出交替地放入H。矩陣、Hi矩陣及H2矩陣，上述子矩陣列依照H矩陣中的原有順 序，分別在新矩陣H。、 Hi和H2中排列。由此，對(duì)完成分裂后的H。矩陣、^矩陣 和H2矩陣而言，它們各自的行數(shù)保持不變與原H矩陣相同，而列數(shù)各為原H矩陣 的1/3左右，其各自的具體列數(shù)如圖IO所示，其中H。的列數(shù)是4，其中A的列數(shù) 是3，其中H2的列數(shù)是3。根據(jù)本實(shí)施例3中的矩陣分裂方法，對(duì)譯碼器中的CNU的個(gè)數(shù)為4, VNU的 個(gè)數(shù)為4，分別對(duì)應(yīng)H。矩陣、H,矩陣和H2矩陣的子矩陣行的行數(shù)和H。矩陣、& 矩陣和H2矩陣的子矩陣列的列數(shù)最大值。此外，CNU單元的結(jié)構(gòu)中，具體運(yùn)算單元 的個(gè)數(shù)，可參照實(shí)施例1中的相應(yīng)部分設(shè)置；VNU單元的結(jié)構(gòu)中，具體運(yùn)算單元的 個(gè)數(shù)，可參照實(shí)施例1中的相應(yīng)部分設(shè)置進(jìn)行設(shè)置。此外，上述的譯碼器的譯碼步驟，以矩陣的分裂方法為依據(jù)，可參照實(shí)施例1 中譯碼器的譯碼步驟實(shí)施， 一個(gè)迭代周期共有六個(gè)迭代步驟，迭代步驟的更新對(duì)象如 圖11所示。譯碼器及其譯碼步驟的設(shè)計(jì)方案是本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員依據(jù)上述說明 很容易想到的，不再贅述。
權(quán)利要求
1一種基于奇偶檢驗(yàn)矩陣的LDPC碼的譯碼方法，其所應(yīng)用的奇偶校驗(yàn)矩陣被劃分為p×q個(gè)大小為a×a的子塊，每個(gè)子塊都用循環(huán)行列式或0矩陣填充，其特征在于首先，將所述奇偶校驗(yàn)矩陣進(jìn)行分裂，得到多個(gè)新矩陣；其次，對(duì)所述多個(gè)新矩陣進(jìn)行譯碼，即基于分裂后的單個(gè)新矩陣配置校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元CNU和變量節(jié)點(diǎn)更新單元VNU，并安排校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算和變量節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算，使其分別對(duì)各個(gè)新矩陣進(jìn)行中間信息的運(yùn)算后，更新原來整個(gè)的奇偶校驗(yàn)矩陣的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)信息和變量節(jié)點(diǎn)信息，并重復(fù)以上運(yùn)算步驟進(jìn)行迭代，直至譯碼成功或達(dá)最大迭代次數(shù)時(shí)結(jié)束。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于奇偶檢驗(yàn)矩陣的LDPC碼的譯碼方法，其特 征在于所述基于矩陣分裂后的多個(gè)新矩陣進(jìn)行的譯碼，為迭代譯碼，分為以下步驟 步驟1:分別地、順序地對(duì)各個(gè)新矩陣的用于更新校驗(yàn)信息的中間信息進(jìn)行更新， 所述校驗(yàn)信息為與各個(gè)新矩陣的各檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的變量節(jié)點(diǎn)上的信息，所述各行中的變量節(jié)點(diǎn)為各個(gè)新矩陣中的各行中數(shù)值為"1"的位置；步驟2:根據(jù)所述的各個(gè)新矩陣更新后的全部中間信息，順序?qū)Ω鱾€(gè)新矩陣的校驗(yàn)信息進(jìn)行更新；步驟3:根據(jù)各個(gè)新矩陣更新后的校驗(yàn)信息，順序?qū)Ω鱾€(gè)新矩陣中的變量信息進(jìn) 行更新，所述變量信息為與各個(gè)新矩陣的各變量節(jié)點(diǎn)相關(guān)的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)上的信息，所述 各行中的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)為各個(gè)新矩陣中的各列中數(shù)值為"1"的位置；步驟4:重復(fù)所述步驟1至步驟3，進(jìn)行迭代，直到譯碼成功或滿足迭代停止條件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于奇偶檢驗(yàn)矩陣的LDPC碼的譯碼方法，其特 征在于所述基于矩陣分裂后的多個(gè)新矩陣進(jìn)行的譯碼，為迭代譯碼，具有以下步驟 步驟1 分別地、順序地對(duì)各個(gè)新矩陣的用于更新校驗(yàn)信息的中間信息進(jìn)行更新，所述校驗(yàn)信息為與各個(gè)親斤矩陣的各檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的變量節(jié)點(diǎn)上的信息，所述各行中的變量節(jié)點(diǎn)為各個(gè)新矩陣中的各行中數(shù)值為"1"的位置；步驟2:根據(jù)所述的各個(gè)新矩陣更新后的全部中間信息，順序?qū)Ω鱾€(gè)新矩陣的校 驗(yàn)信息進(jìn)行更新；步驟3:根據(jù)每個(gè)新矩陣更新后的校驗(yàn)信息，在步驟2順序?qū)ζ渌戮仃嚨男ｒ?yàn) 信息進(jìn)行更新的同時(shí)，對(duì)已更新了校驗(yàn)信息的新矩陣中的變量信息進(jìn)行更新，所述變 量信息為與各個(gè)新矩陣的各變量節(jié)點(diǎn)相關(guān)的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)上的信息，所述各行中的校驗(yàn)節(jié) 點(diǎn)為各個(gè)新矩陣中的各列中數(shù)值為"1"的位置；步驟4:重復(fù)所述步驟1至步驟3，進(jìn)行迭代，直到譯碼成功或滿足迭代停止條件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2、 3所述的一種基于奇偶檢驗(yàn)矩陣的LDPC碼的譯碼方 法，其特征在于，所述的矩陣分裂為將奇偶校驗(yàn)矩陣的奇數(shù)列塊和偶數(shù)列塊分塊，并 分別組成兩個(gè)新矩陣的奇偶分裂方法，所述列塊為具有相同列位置的子塊的集合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2、 3所述的一種基于奇偶檢驗(yàn)矩陣的LDPC碼的譯碼方法，其特征在于，所述的矩陣分裂為將校驗(yàn)矩陣的列塊分別按0、 1、 2順序循環(huán)編 號(hào)，并將編號(hào)為0、 1、 2的列塊分別組成三個(gè)新矩陣的分裂方法，所述列塊為具有 相同列位置的子塊的集合。
6. —種應(yīng)用權(quán)利要求1所述基于奇偶檢驗(yàn)矩陣的LDPC碼的譯碼方法的譯碼器， 主要包括校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元CNU，其對(duì)所述各個(gè)新矩陣中各行的校驗(yàn)信息以及用 于所述校驗(yàn)信息計(jì)算的中間信息進(jìn)行計(jì)箅；變量節(jié)點(diǎn)更新單元VNU，其對(duì)所述各個(gè)新矩陣中各列的變量信息進(jìn)行計(jì)算；存儲(chǔ)器，其對(duì)應(yīng)所述各個(gè)新矩陣的所有校驗(yàn)節(jié)點(diǎn) 和變量節(jié)點(diǎn)，存儲(chǔ)校驗(yàn)信息、變量信息、譯碼器輸入信息和譯碼結(jié)果；控制器，其對(duì)所述校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元和變量節(jié)點(diǎn)更新單元的運(yùn)算進(jìn)行定序，并對(duì)它們與存儲(chǔ)器間的數(shù)據(jù)交換進(jìn)行控制；其特征在于所述校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元的個(gè)數(shù)被配置為等于所述各個(gè)新矩陣的行塊個(gè)數(shù)q;所述變量節(jié)點(diǎn)更新單元的個(gè)數(shù)被配置為等于各個(gè)新矩陣的列塊個(gè)數(shù)的最大值r; 所述存儲(chǔ)器還存儲(chǔ)用于譯碼的中間信息；所述控制器被配置為，控制q個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元，對(duì)應(yīng)所述各個(gè)新矩陣中q 個(gè)子矩陣行中的a行，在a次校驗(yàn)信息和用于校驗(yàn)信息計(jì)算的中間信息的計(jì)算中進(jìn) 行復(fù)用；控制r個(gè)變量節(jié)點(diǎn)更新單元，對(duì)應(yīng)所述各個(gè)新矩陣中r個(gè)子矩陣行中的a列， 在a次變量信息的計(jì)算中進(jìn)行復(fù)用。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于奇偶檢驗(yàn)矩陣的LDPC碼的譯碼器，其特征在于，所述q個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元包括第一查找表單元，其采用査找表方式，將所述各個(gè)新矩陣的各行的變量節(jié)點(diǎn)的變 量信息轉(zhuǎn)換為概率值，其個(gè)數(shù)由所屬各個(gè)新矩陣的各行的變量節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)決定-，加法器單元，其對(duì)所述第一査找表單元輸出的概率值求和；減法器單元；其個(gè)數(shù)與所述第一査找表單元個(gè)數(shù)相同，均以所述加法器單元輸出 的所述概率值的和為被減數(shù)，分別減去所述第一查找表單元輸出的所述概率值；第二査找表單元，其個(gè)數(shù)與所述第一查找表單元及所述減法器單元的個(gè)數(shù)相同， 其輸入與所述減法器單元的輸出相連，以與第一查找表相同的方式，將其輸入轉(zhuǎn)換為 概率值；第一符號(hào)運(yùn)算單元，其對(duì)所述各個(gè)新矩陣各行的變量節(jié)點(diǎn)的變量信息的符號(hào)為進(jìn) 行符號(hào)運(yùn)算；第二符號(hào)運(yùn)算單元，其個(gè)數(shù)與所述減法器單元的個(gè)數(shù)相同，其從所述第一符號(hào)運(yùn) 箅單元輸出的符號(hào)運(yùn)算的結(jié)果中，分別剔除掉所述各個(gè)新矩陣各行的變量節(jié)點(diǎn)的變量信息的符號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種基于奇偶檢驗(yàn)矩陣的LDPC碼的譯碼器， 其特征在于，所述譯碼器中的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元還具有驗(yàn)算單元，其對(duì)當(dāng)前譯碼結(jié) 果是否正確進(jìn)行驗(yàn)算；所述控制器，艮據(jù)所述驗(yàn)算單元的結(jié)果，控制譯碼器繼續(xù)進(jìn)行譯 碼計(jì)算或者停止譯碼，輸出所述譯碼結(jié)果。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于奇偶檢驗(yàn)矩陣的LDPC碼的譯碼器，其特征 在于，所述r個(gè)變量節(jié)點(diǎn)更新單元包括第一加法器單元，其對(duì)所述各個(gè)新矩陣的各列的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)信息求和； 減法器單元，其以所述第一加法器單元輸出的和為被減數(shù)，分別減去所述各個(gè)新 矩陣的各列的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的所述各個(gè)校驗(yàn)信息；第二加法器單元，其將所述第一加法器單元的和與所述譯碼器輸入信息進(jìn)行加法；判決單元，其對(duì)所述第二加法器單元的輸出進(jìn)行判決，得到譯碼結(jié)果。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6或7、 9所述的一種基于奇偶檢驗(yàn)矩陣的LDPC碼的譯碼 器，其特征在于，所述q個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元或所述r個(gè)變量節(jié)點(diǎn)更新單元中被配置 插入了流水線，利用所述流水線，可以在同一時(shí)刻對(duì)所述q個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元或所 述r個(gè)變量節(jié)點(diǎn)更新單元進(jìn)行流水線操作，各自進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于對(duì)奇偶校驗(yàn)矩陣進(jìn)行矩陣分裂的LDPC譯碼方法和譯碼器。首先，將矩陣進(jìn)行分裂；基于分裂后的單個(gè)新矩陣配置校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元(CNU)和變量節(jié)點(diǎn)更新單元(VNU)，并安排校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算和變量節(jié)點(diǎn)更新運(yùn)算，使其分別對(duì)各個(gè)新矩陣進(jìn)行中間信息的運(yùn)算后，更新原來整個(gè)的奇偶校驗(yàn)矩陣的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)信息和變量節(jié)點(diǎn)信息，并重復(fù)以上運(yùn)算步驟進(jìn)行迭代，直至譯碼成功或達(dá)最大迭代次數(shù)時(shí)結(jié)束。應(yīng)用本發(fā)明提供的譯碼方法和譯碼器進(jìn)行LDPC碼譯碼時(shí)，與進(jìn)行矩陣分裂前的譯碼方案相比，在按照奇偶方式分裂時(shí)，在相同的譯碼速率下，硬件資源規(guī)模減小接近1/3；在相同的硬件資源下，譯碼速率提高接近1/3。
文檔編號(hào)H04L1/00GK101232288SQ20081000094
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月10日
發(fā)明者展 張, 張曉林, 蘇琳琳, 嶺 趙 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)