[发明专利]基于矩阵分块的高速LDPC译码器实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LDPC译码方法，特别涉及一种基于矩阵分块的高速LDPC译码器实现方法，属于信道编码技术领域。

背景技术

在卫星通信、深空通信及各种无线通信系统中，为了提高系统的抗噪声能力，信道编码是必不可少的。在目前所有的信道编码中，LDPC码是最接近香农限的好码，其性能比Turbo码还好。LDPC码的译码采用BP(BeliefPropagation)迭代译码算法，不仅具有很好的译码性能，而且具有线性的译码复杂度，更为重要的是，这是一种并行译码算法，可以极大地提高译码速度。但是在工程实现时，对于完全随机构造的码字而言，对迭代信息的读写速度会相对较慢，以至于限制了并行译码的进行。

BP迭代译码算法分为概率域迭代译码与对数域迭代译码两种实现方式，对数域迭代译码是在概率域迭代译码的基础上发展而来的，通过取对数，可以将大量乘法运算变为加法运算，有利于硬件实现，因此工程上大都采用对数域迭代译码算法。译码器的输入为来自解调器的软解调信息r_i，i＝1…N；输出即为译码的硬判决结果。迭代译码过程可以看成是在由校验矩阵决定的双向图上进行的消息传递过程，双向图又称为Tanner图，如图1所示。图1中右边的节点是变量节点，代表码字中的一个比特或校验矩阵中的一列；左边的节点是校验节点，代表一个校验方程或校验矩阵中的一行，当码字中某一比特包含在某一校验方程中，即校验矩阵中相应位为1时，图1中的左右节点间存在连线。译码中间变量为两组用对数似然比(LLR)定义的迭代信息L(q_ij)和L(r_ji)。其中i表示变量节点，j表示校验节点，L(q_ij)为变量节点到校验节点的迭代信息，L(r_ji)为校验节点到变量节点的迭代信息。令M(i)表示与变量节点i相连的校验节点的集合，N(j)表示与校验节点j相连的变量节点的集合。迭代时L(q_ij)和L(r_ji)之间信息的传递过程如图2所示，具体译码步骤为：

(1)初始化：

L(q_ij)初始化为信道输入对数似然比(LLR)L(c_i)，当信道为加性高斯白噪声信道时，有

L(qij)=L(ci)=ln(pi0/pi1)=-2ri/σ2---(1)]]>

(2)迭代：

(a)校验节点迭代运算(CNUP，check node update processing)，由CNU单元完成：