[发明专利]低密度奇偶校验码的解码单元的搜寻电路及搜寻方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种搜寻电路，其是尤指低密度奇偶校验码的解码单元的搜寻电路及搜寻方法。 

背景技术

对于数据传输系统(如通讯系统、数字储存系统等)而言，传送端所发送的信号于传输过程中可能会受噪声等因素影响，而使得接收端所接收的信号包含错误数据。为解决此一问题，先前技术将欲传送的数据与额外信息编码成传送端所发送的信号，使接收端能够依据相对应的解码方式来解码所接收的信号，进而得出正确的数据，此种先前技术称为前向错误控制(Forwa rdError Control，FEC)，在各种前向错误控制方法中，低密度奇偶校验码(LowDensity Parity-Check Codes)为常用的一种编解码方式。 

低密度奇偶校验码是在1963年由R.G.Gallager提出，属于区块码(blockcode)，其定义一个(n，k)二位线性低密度奇偶校验码，其中n为区块码的长度，则奇偶校验矩阵H(parity check matrix)是一个(n-k)xn的稀疏矩阵，即奇偶校验矩阵的每一行与每一列中单元为1的个数相对应于区块码长度n而言很小，因此称为低密度奇偶校验码。 

请参阅图1，为已知技术的具有低密度奇偶校验码的传输系统的方块图。如图所示，其包含发送装置1’与接收装置2’，发送装置1’包括编码单元10’以及调制单元12’。编码单元 0’编码数据，调制单元12’调制编码单元10’后的数据，并传送至接收装置2’，接收装置2’包括解调制单元20’以及解码单元22’。解调制单元20’依据相对应的调制单元12’所调制的方法，解调制发送装置1’所传送的数据，再由解码单元22’对解调制单元20’所解调的数据进行解码，以还原为所需要的数据。 

承上所述，在编码单元10’是以低密度奇偶校验码的编码方式进行编码，低密度奇偶校验码的编码方式与一般区块码相同，码字向量(Codeword vector)由送进编码单元10’的消息向量(message passing)与码字产生矩阵(generator matrix)相乘得知。同时，码字向量(列矩阵)与奇偶校验矩阵(parity-check matrix)的转置矩阵相乘为零，亦即C^T.M^T＝0(或者奇偶校验矩阵与码字向量(行矩阵)相乘为零，亦即H.C＝0)。若现在收到的是经过信道噪声影响的码字向量与奇偶校验矩阵的转置矩阵相乘不再是零向量，则定义此时的乘积为症兆向量(syndrome vector)，检查症兆是否为零，可以知道接收的码字是否正确。 

再者，在解码单元22’是使用低密度奇偶校验码的解码方法，低密度奇偶校验码为信任传递(belief propagation，BP)算法的一种应用，其利用消息节点(message nodes)与检查节点(check nodes)之间的消息传递来做重复解码，如图2所示，为低密度奇偶校验码的解码程序，一开始利用接收到的码字向量将消息节点的事后机率初始化，接着反复更新消息节点与检查节点的机率，最后算出消息节点的信赖度来做出解码决定 ，若解码决定 乘上奇偶校验矩阵的转置矩阵为零，即是x^·HT=0]]>，则解码成功；不为零，若以达到最大重复次数，则解码失败，若未达最大重复次数，则继续重复更新直到解码成功或达到最大重复次数。 

已知的信任传递算法的演算过程中需利用r个输入值中的一最小值与一次小值来进行运算，然后再依运算结果产生r个输出值。先前技术于r个输入值中求出最小值与次小值的方法为：由r个输入值中比较出一最小值；然后再利用所有与最小值比较过的数值来进行比较以搜寻出一次小值，亦即需先求出最小值后，才能搜寻次小值。 

相关先前技术请参考以下数据： 

一、J.Chen et al.，“Reduced-Complexity Decoding of LDPC Codes”，IEEE Trans.On Communications，vol.53，No.8，pp.1288-1299，2005；