數(shù)據(jù)處理器和數(shù)據(jù)處理方法
【專利摘要】本技術(shù)涉及能夠改善數(shù)據(jù)錯誤容差的數(shù)據(jù)處理方法和數(shù)據(jù)處理器。在其中將具有16200比特的代碼長度和8/15的編碼率的LDPC碼映射到16個信號點的情況下，去復(fù)用器執(zhí)行交換，其中，當(dāng)用于4×2比特的符號比特被設(shè)置為b#i并且且將相對于所述兩個連續(xù)碼元的4×2比特中的碼元比特中的最高有效比特的第#i+1比特設(shè)置為y#i時，將比特y0、y4、y3、y1、y2、y5、y6和y7分別分配到比特b0、b1、b2、b3、b4、b5、b6和b7。本技術(shù)可以例如被應(yīng)用到用于傳輸LDPC碼的傳輸系統(tǒng)。
【專利說明】數(shù)據(jù)處理器和數(shù)據(jù)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及數(shù)據(jù)處理裝置和數(shù)據(jù)處理方法，并且具體地說涉及使得能夠改善數(shù)據(jù)抗錯性的數(shù)據(jù)處理裝置和數(shù)據(jù)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]低密度奇偶校驗(LDPC)碼具有高的糾錯能力，并且已經(jīng)近來被廣泛采用到包括諸如在歐洲執(zhí)行的數(shù)字視頻廣播(DVB) -S.2的衛(wèi)星數(shù)字廣播的傳輸系統(tǒng)(例如，參見非專利文件I)。另外，已經(jīng)檢查了 LDPC碼向下一代陸地數(shù)字廣播的采用。
[0003]從近來的研究，已知與turbo碼類似，當(dāng)代碼長度增大時從LDPC碼獲得接近香農(nóng)極限的性能。另外，因為LDPC碼具有最短距離與代碼長度成比例的屬性，所以LDPC碼具有下述優(yōu)點:作為其特性，塊錯誤概率特性高，并且很少產(chǎn)生在turbo碼等的解碼特性上觀察到的所謂的錯誤平層現(xiàn)象。
[0004]以下，將具體描述LDPC碼。LDPC碼是線性代碼，并且LDPC碼不必是二進制碼。然而，在此，假定LDPC碼是二進制碼。
[0005]LDPC碼的最大特性是限定LDPC碼的奇偶校驗矩陣稀疏。在此，稀疏矩陣是其中矩陣的元素的“I”的數(shù)量很小的矩陣(其中大多數(shù)元素是0的矩陣)。
[0006]圖1圖示了 LDPC碼的奇偶校驗矩陣H的示例。
[0007]在圖1的奇偶校驗矩陣H中，每列的加權(quán)(列加權(quán))(“I”的數(shù)量)變?yōu)椤?”，并且，每行的加權(quán)(行加權(quán))變?yōu)椤?”。
[0008]在使用LDPC碼的編碼(LDPC編碼)中，例如，基于奇偶校驗矩陣H來產(chǎn)生產(chǎn)生矩陣G，并且將產(chǎn)生矩陣G與二進制信息比特相乘，使得產(chǎn)生代碼字(LDPC碼)。
[0009]具體地說，執(zhí)行LDPC編碼的編碼裝置首先計算在奇偶校驗矩陣H的轉(zhuǎn)置矩陣Ht和產(chǎn)生矩陣G之間的、其中實現(xiàn)表達式GHt=O的產(chǎn)生矩陣G。在此，當(dāng)產(chǎn)生矩陣G是KXN矩陣時，編碼裝置將產(chǎn)生矩陣G與由K個比特構(gòu)成的信息比特的比特串(向量u)相乘，并且產(chǎn)生由N個比特構(gòu)成的代碼字c (=uG)。通過預(yù)定通信信道在接收側(cè)處接收由編碼裝置產(chǎn)生的代碼字(LDPC碼)。
[0010]可以通過由Gallager提出的被稱為概率解碼的算法來解碼LDPC碼，該算法即在所謂的Tanner圖上使用置信傳播的消息傳送算法，該Tanner圖由可變節(jié)點(也被稱為消息節(jié)點)和校驗節(jié)點構(gòu)成。在此，可變節(jié)點和校驗節(jié)點以下被適當(dāng)?shù)睾喎Q為節(jié)點。
[0011]圖2圖示了 LDPC碼的解碼的序列。
[0012]以下，通過以對數(shù)似然率表示由接收側(cè)接收的LDPC碼(一個代碼字)的第i個符號比特的值的似然率“0”而獲得的實數(shù)值(接收LLR)被適當(dāng)?shù)胤Q為接收值uM。另外，從校驗節(jié)點輸出的消息被稱為Uj,并且從可變節(jié)點輸出的消息被稱為Vi。
[0013]首先，在LDPC碼的解碼中，如圖2中所示，在步驟Sll中，接收LDPC碼，將消息(校驗節(jié)點消息)+初始化為“0”，并且以整數(shù)作為重復(fù)處理的計數(shù)的變量k被初始化為“0”，并且，處理進行到步驟S12。在步驟S12中，通過基于通過接收LDPC碼而獲得的接收值Utli執(zhí)行由表達式(I)表示的運算(可變節(jié)點運算)來獲取消息(可變節(jié)點消息)Vi，并且，通過基于消息Vi執(zhí)行由表達式(2)表示的運算(校驗節(jié)點運算)來獲取消息Uj。
[0014][公式I]
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)據(jù)處理裝置，包括: 編碼單元，其基于LDPC碼的奇偶校驗矩陣來執(zhí)行其中代碼長度是16200比特并且編碼率是8/15的LDPC編碼；以及 交換單元，其將由所述編碼單元編碼的所述LDPC碼的符號比特與對應(yīng)于由16QAM確定的16個信號點的任何一個的碼元的碼元比特交換， 其中，被所述編碼單元編碼的所述LDPC碼包括信息比特和奇偶比特， 所述奇偶校驗矩陣包括與所述信息比特對應(yīng)的信息矩陣部分和與所述奇偶比特對應(yīng)的奇偶矩陣部分， 通過奇偶校驗矩陣初始值表來表示所述信息矩陣部分， 所述奇偶校驗矩陣初始值表是表示用于每360列的所述信息矩陣部分的元素I的位置的表格，并且被配置如下:
2.一種數(shù)據(jù)處理裝置，包括: 編碼單元，其基于LDPC碼的奇偶校驗矩陣來執(zhí)行其中代碼長度是16200比特并且編碼率是7/15的LDPC編碼；以及， 交換單元，其將由所述編碼單元編碼的所述LDPC碼的符號比特與對應(yīng)于由64QAM確定的64個信號點的任何一個的碼元的碼元比特交換， 其中，被所述編碼單元編碼的所述LDPC碼包括信息比特和奇偶比特， 所述奇偶校驗矩陣包括與所述信息比特對應(yīng)的信息矩陣部分和與所述奇偶比特對應(yīng)的奇偶矩陣部分， 通過奇偶校驗矩陣初始值表來表示所述信息矩陣部分， 所述奇偶校驗矩陣初始值表是表示用于每360列的所述信息矩陣部分的元素I的位置的表格，并且被配置如下:

3.一種數(shù)據(jù)處理裝置，包括: 編碼單元，其基于LDPC碼的奇偶校驗矩陣來執(zhí)行其中代碼長度是16200比特并且編碼率是8/15的LDPC編碼；以及， 交換單元，其將由是識別碼單元編碼的所述LDPC碼的符號比特與對應(yīng)于由64QAM確定的64個信號點的任何一個的碼元的碼元比特交換， 其中，由所述編碼單元編碼的所述LDPC碼包括信息比特和奇偶比特， 所述奇偶校驗矩陣包括與所述信息比特對應(yīng)的信息矩陣部分和與所述奇偶比特對應(yīng)的奇偶矩陣部分。通過奇偶校驗矩陣初始值表來表示所述信息矩陣部分。所述奇偶校驗矩陣初始值表是表示用于每360列的信息矩陣部分的元素I的位置的表格，并且被配置如下: .32 384 430 591 1296 1976 1999 2137 2175 3638 4214 4304 4486 4662 4999.5174 5700 6969 7115 7138 7189 .1788 1881 1910 2724 4504 4928 4973 5616 5686 5718 5846 6523 6893 6994.7074 7100 7277 7399 7476 7480 7537 .2791 2824 2927 4196 4298 4800 4948 5361 5401 5688 5818 5862 5969 6029.6244 6645 6962 7203 7302 7454 7534
.574 1461 1826 2056 2069 2387 2794 3349 3366 4951 5826 5834 5903 6640 6762.6786 6859 7043 7418 7431 7554
.14 178 675 823 890 930 1209 1311 2898 4339 4600 5203 6485 6549 6970 7208
.7218 7298 7454 7457 7462
.4075 4188 7313 7553
.5145 6018 7148 7507
.3198 4858 6983 7033 . 3170 5126 5625 6901
.2839 6093 7071 7450
.11 3735 5413
.2497 5400 7238
.2067 5172 5714
.1889 7173 7329
.1795 2773 3499
4.一種數(shù)據(jù)處理方法，包括: 編碼步驟，其基于LDPC碼的奇偶校驗矩陣來執(zhí)行其中代碼長度是16200比特并且編碼率是8/15的LDPC編碼；以及， 交換步驟，其將由所述編碼步驟編碼的所述LDPC碼的符號比特與對應(yīng)于由16QAM確定的16個信號點的任何一個的碼元的碼元比特交換， 其中，被所述編碼步驟編碼的所述LDPC碼包括信息比特和奇偶比特， 所述奇偶校驗矩陣包括與所述信息比特對應(yīng)的信息矩陣部分和與所述奇偶比特對應(yīng)的奇偶矩陣部分， 通過奇偶校驗矩陣初始值表來表示所述信息矩陣部分， 所述奇偶校驗矩陣初始值表是表示用于每360列的所述信息矩陣部分的元素I的位置的表格，并且被配置如下:
5.一種數(shù)據(jù)處理方法，包括: 編碼步驟，其基于LDPC碼的奇偶校驗矩陣來執(zhí)行其中代碼長度是16200比特并且編碼率是7/15的LDPC編碼；以及， 交換步驟，其將由所述編碼步驟編碼的所述LDPC碼的符號比特與對應(yīng)于由64QAM確定的64個信號點的任何一個的碼元的碼元比特交換， 其中，被所述編碼步驟編碼的所述LDPC碼包括信息比特和奇偶比特， 所述奇偶校驗矩陣包括與所述信息比特對應(yīng)的信息矩陣部分和與所述奇偶比特對應(yīng)的奇偶矩陣部分， 通過奇偶校驗矩陣初始值表來表示所述信息矩陣部分， 所述奇偶校驗矩陣初始值表是表示用于每360列的所述信息矩陣部分的元素I的位置的表格，并且被配置如下:
6.一種數(shù)據(jù)處理方法，包括: 編碼步驟，其基于LDPC碼的奇偶校驗矩陣來執(zhí)行其中代碼長度是16200比特并且編碼率是8/15的LDPC編碼；以及， 交換步驟，其將由所述編碼步驟編碼的所述LDPC碼的符號比特與對應(yīng)于由64QAM確定的64個信號點的任何一個的碼元的碼元比特交換， 其中，由所述編碼步驟編碼的所述LDPC碼包括信息比特和奇偶比特， 所述奇偶校驗矩陣包括與所述信息比特對應(yīng)的信息矩陣部分和與所述奇偶比特對應(yīng)的奇偶矩陣部分， 通過奇偶校驗矩陣初始值表來表示所述信息矩陣部分， 所述奇偶校驗矩陣初始值表是表示用于每360列的信息矩陣部分的元素I的位置的表格，并且被配置如下: `32 384 430 591 1296 1976 1999 2137 2175 3638 4214 4304 4486 4662 4999`5174 5700 6969 7115 7138 7189 `1788 1881 1910 2724 4504 4928 4973 5616 5686 5718 5846 6523 6893 6994`7074 7100 7277 7399 7476 7480 7537
7.一種數(shù)據(jù)處理裝置，包括: 逆交換單元，其將對應(yīng)于由16QAM確定的16個信號點的任何一個的碼元的碼元比特與其中代碼長度是16200比特并且編碼率是8/15的LDPC碼的符號比特交換；以及， 解碼單元，其基于所述LDPC碼的奇偶校驗矩陣解碼由所述逆交換單元交換的所述LDPC 碼， 其中，當(dāng)在具有16200/8比特的存儲容量的8個存儲單元中存儲并且一次一比特地從相應(yīng)的存儲單元被讀取的8比特的符號比特被分配到兩個連續(xù)的碼元時，所述逆交換單元將相對于所述8比特的所述符號比特的最高有效比特的第#i+l比特設(shè)置為比特b#i，并且將相對于所述兩個碼元的8比特的符號比特的最高有效比特的第針+1比特設(shè)置為比特y#i，并且將比特 yO、y4、y3、yl、y2、y5、y6 和 y7 分別與比特 b0、bl、b2、b3、b4、b5、b6 和 b7交換， 所述LDPC碼包括信息比特和奇偶比特， 所述奇偶校驗矩陣包括與所述信息比特對應(yīng)的信息矩陣部分和與所述奇偶比特對應(yīng)的奇偶矩陣部分， 通過奇偶校驗矩陣初始值表來表示所述信息矩陣部分，并且 所述奇偶校驗矩陣初始值表是表示用于每360列的所述信息矩陣部分的元素I的位置的表格，并且被配置如下: . 32 384 430 591 1296 1976 1999 2137 2175 3638 4214 4304 4486 4662 4999.5174 5700 6969 7115 7138 7189 .1788 1881 1910 2724 4504 4928 4973 5616 5686 5718 5846 6523 6893 6994.7074 7100 7277 7399 7476 7480 7537 . 2791 2824 2927 4196 4298 4800 4948 5361 5401 5688 5818 5862 5969 6029.6244 6645 6962 7203 7302 7454 7534 . 574 1461 1 826 2056 2069 2387 2794 3349 3366 4951 5826 5834 5903 6640 6762.6786 6859 7043 7418 7431 7554 . 14 178 675 823 890 930 1209 1311 2898 4339 4600 5203 6485 6549 6970 7208 . 7218 7298 7454 7457 7462 . 4075 4188 7313 7553 . 5145 6018 7148 7507 . 3198 4858 6983 7033 . 3170 5126 5625 6901 . 2839 6093 7071 7450 . 113735 5413 . 2497 5400 7238 . 2067 5172 5714
.1889 7173 7329 . 1795 2773 3499
.2695 2944 6735 . 3221 4625 5897
.1690 6122 6816 . 5013 6839 7358 . 1601 6849 7415 . 2180 7389 7543 . 2121 6838 7054 . 1948 3109 5046 . 272 1015 7464。
8.一種數(shù)據(jù)處理裝置，包括:逆交換單元，其將對應(yīng)于由64QAM確定的64個信號點的任何一個的碼元的碼元比特與其中代碼長度是16200比特并且編碼率是7/15的LDPC碼的符號比特交換；以及， 解碼單元，其基于所述LDPC碼的奇偶校驗矩陣解碼由所述逆交換單元交換的所述LDPC 碼， 其中，當(dāng)在具有16200/12比特的存儲容量的12個存儲單元中存儲并且一次一比特地從相應(yīng)的存儲單元被讀取的12比特的符號比特被分配到兩個連續(xù)的碼元時，所述逆交換單元將相對于所述12比特的所述符號比特的最高有效比特的第#i+l比特設(shè)置為比特b#i，并且將相對于所述兩個碼元的12比特的符號比特的最高有效比特的第#1+1比特設(shè)置為比特 y#i，并且將比特 y2、y0、y8、y7、yl、y6、y4、y3、yl0、y9、y5 和 yll 分別與比特 b0、bl、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9、blO 和 bll 交換， 所述LDPC碼包括信息比特和奇偶比特， 所述奇偶校驗矩陣包括與所述信息比特對應(yīng)的信息矩陣部分和與所述奇偶比特對應(yīng)的奇偶矩陣部分， 通過奇偶校驗矩陣初始值表來表示所述信息矩陣部分，并且 所述奇偶校驗矩陣初始值表是表示用于每360列的所述信息矩陣部分的元素I的位置的表格，并且被配置如下:

9.一種數(shù)據(jù)處理裝置，包括: 逆交換單元，其將對應(yīng)于由64QAM確定的64個信號點的任何一個的碼元的碼元比特與其中代碼長度是16200比特并且編碼率是8/15的LDPC碼的符號比特交換；以及， 解碼單元，其基于所述LDPC碼的奇偶校驗矩陣解碼由所述逆交換單元交換的所述LDPC 碼， 其中，當(dāng)在具有16200/12比特的存儲容量的12個存儲單元中存儲并且一次一比特地從相應(yīng)的存儲單元被讀取的12比特的符號比特被分配到兩個連續(xù)的碼元時，所述逆交換單元將相對于所述12比特的所述符號比特的最高有效比特的第#i+l比特設(shè)置為比特b#i，并且將相對于所述兩個碼元的12比特的符號比特的最高有效比特的第#1+1比特設(shè)置為比特 y#i，并且將比特 y2、y0、y4、yl、y6、y7、y8、y5、yl0、y3、y9 和 yll 分別與比特 b0、bl、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9、blO 和 bll 交換， 所述LDPC碼包括信息比特和奇偶比特， 所述奇偶校驗矩陣包括與所述信息比特對應(yīng)的信息矩陣部分和與所述奇偶比特對應(yīng)的奇偶矩陣部分， 通過奇偶校驗矩陣初始值表來表示所述信息矩陣部分，并且 所述奇偶校驗矩陣初始值表是表示用于每360列的所述信息矩陣部分的元素I的位置的表格，并且被配置如下:
10.一種數(shù)據(jù)處理方法，包括: 逆交換步驟，其將對應(yīng)于由16QAM確定的16個信號點的任何一個的碼元的碼元比特與其中代碼長度是16200比特并且編碼率是8/15的LDPC碼的符號比特交換；以及， 解碼步驟，其基于所述LDPC碼的奇偶校驗矩陣解碼由所述逆交換步驟交換的所述LDPC 碼， 其中，當(dāng)在具有16200/8比特的存儲容量的8個存儲單元中存儲并且一次一比特地從相應(yīng)的存儲單元被讀取的8比特的符號比特被分配到兩個連續(xù)的碼元時，所述逆交換步驟將相對于所述8比特的所述符號比特的最高有效比特的第#i+l比特設(shè)置為比特b#i，并且將相對于所述兩個碼元的8比特的符號比特的最高有效比特的第針+1比特設(shè)置為比特y#i，并且將比特 yO、y4、y3、yl、y2、y5、y6 和 y7 分別與比特 b0、bl、b2、b3、b4、b5、b6 和 b7交換， 所述LDPC碼包括信息比特和奇偶比特， 所述奇偶校驗矩陣包括與所述信息比特對應(yīng)的信息矩陣部分和與所述奇偶比特對應(yīng)的奇偶矩陣部分， 通過奇偶校驗矩陣初始值表來表示所述信息矩陣部分， 所述奇偶校驗矩陣初始值表是表示用于每360列的所述信息矩陣部分的元素I的位置的表格，并且被配置如下:
11.一種數(shù)據(jù)處理方法，包括: 逆交換步驟，其將對應(yīng)于由64QAM確定的64個信號點的任何一個的碼元的碼元比特與其中代碼長度是16200比特并且編碼率是7/15的LDPC碼的符號比特交換；以及， 解碼步驟，其基于所述LDPC碼的奇偶校驗矩陣解碼由所述逆交換步驟交換的所述LDPC 碼， 其中，當(dāng)在具有16200/12比特的存儲容量的12個存儲單元中存儲并且一次一比特地從相應(yīng)的存儲單元被讀取的12比特的符號比特被分配到兩個連續(xù)的碼元時，所述逆交換步驟將相對于所述12比特的所述符號比特的最高有效比特的第#i+l比特設(shè)置為比特b#i，并且將相對于所述兩個碼元的12比特的符號比特的最高有效比特的第#1+1比特設(shè)置為比特 y#i，并且將比特 y2、y0、y8、y7、yl、y6、y4、y3、yl0、y9、y5 和 yll 分別與比特 b0、bl、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9、blO 和 bll 交換， 所述LDPC碼包括信息比特和奇偶比特， 所述奇偶校驗矩陣包括與所述信息比特對應(yīng)的信息矩陣部分和與所述奇偶比特對應(yīng)的奇偶矩陣部分， 通過奇偶校驗矩陣初始值表來表示所述信息矩陣部分， 所述奇偶校驗矩陣初始值表是表示用于每360列的所述信息矩陣部分的元素I的位置的表格，并且被配置如下:
12.—種數(shù)據(jù)處理方法，包括: 逆交換步驟，其將對應(yīng)于由64QAM確定的64個信號點的任何一個的碼元的碼元比特與其中代碼長度是16200比特并且編碼率是8/15的LDPC碼的符號比特交換；以及， 解碼步驟，其基于所述LDPC碼的奇偶校驗矩陣解碼由所述逆交換步驟交換的所述LDPC 碼， 其中，當(dāng)在具有16200/12比特的存儲容量的12個存儲單元中存儲并且一次一比特地從相應(yīng)的存儲單元被讀取的12比特的符號比特被分配到兩個連續(xù)的碼元時，所述逆交換步驟將相對于所述12比特的所述符號比特的最高有效比特的第#i+l比特設(shè)置為比特b#i，并且將相對于所述兩個碼元的12比特的符號比特的最高有效比特的第#1+1比特設(shè)置為比特 y#i，并且將比特 y2、y0、y4、yl、y6、y7、y8、y5、yl0、y3、y9 和 yll 分別與比特 b0、bl、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9、blO 和 bll 交換， 所述LDPC碼包括信息比特和奇偶比特， 所述奇偶校驗矩陣包括與所述信息比特對應(yīng)的信息矩陣部分和與所述奇偶比特對應(yīng)的奇偶矩陣部分， 通過奇偶校驗矩陣初始值表來表示所述信息矩陣部分， 所述奇偶校驗矩陣初始值表是表示用于每360列的所述信息矩陣部分的元素I的位置的表格，并且被配置如下:

【文檔編號】H04L27/34GK103765782SQ201280027830
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月15日
【發(fā)明者】篠原雄二, 山本真紀(jì)子 申請人:索尼公司