[发明专利]置乱式LDPC解码

说明书

技术领域

本发明涉及一种LDPC解码器和LDPC解码方法。

背景技术

在发送端与接收端之间的传输中，可能出现一些传输误差。可 以使用纠错编码来检测并校正这些误差中的一些。低密度奇偶校验 (LDPC)编码是一类纠错码：其为分组码(或等效为奇偶校验码)， 并由奇偶校验矩阵H定义。1963年R.G.Gallager(在1963年Gallager 发表于MIT的论文“Low-Density Parity-Check Codes”中)针对加罗 瓦域(Galois Field)GF(2)上的LDPC编码介绍了该类纠错码。1998 年Mackay(在1998年由英国剑桥大学的卡文迪西实验室中的D.J.C Mackay，M.C.Davey发表的“Low Density Check Code over GF(q)” 中)针对较高基数(即GF(r^q)，其中r为质数)的加罗瓦域(Galois  Field)就其原理进行了归纳。LDPC编码可用于各种传输系统(例如， 卫星通信系统、无线传输系统、光纤系统)以及各种存储媒介(例如， 硬盘驱动器、光盘、磁带)。使用LDPC的系统示例有：DVB-S2、 DMB-T(中国DVB地面标准)、STiMi(中国DVB卫星标准)、IEEE 802.11n以及802.16e。

LDPC码由大小为M行乘N列的奇偶校验矩阵H来定义，M为 限制(对应于校验节点)的数量，N为变量(码符号的估计值，由符 号节点表示)的数量。所述矩阵在位置(m，n)的非零项表示变量 V_n参与限制C_m。大多数新的标准化系统使用再分为多个被称作循环 矩阵的分组(矩阵)的奇偶校验矩阵。循环矩阵是零矩阵(所有元素 均为0)或者基于单位矩阵。基于单位矩阵的循环矩阵可以是单对角 线的(单位矩阵本身或者该单位矩阵的旋转形式)或者可以具有多条 对角线。所谓的桶形移位器用于将通常以正常连续顺序存储于存储器 中的变量旋转至由单位矩阵的旋转所限定的位置。在2006年由 J.Dielissen等人在IEEE会议中发表的“Low cost LDPC decoder for  DVB-S2”(下文中称作[Dielissen，DATE])中公开了最新的低成本 的实现。但是，这种结构不能解决包含“多对角线”的LDPC编码的 问题。显然，多对角线的处理更复杂。US 2005/0138519 A1示出了 一种设计用于对多对角线的循环矩阵进行处理的结构。但是，该结构 对不需要解决“多对角线”问题的廉价示例来说不具有可扩展性。

发明内容

有利地提供了一种可扩展的LDPC解码结构，优选地，其可以 用于具有单对角线或多对角线的循环矩阵的一些标准化系统中。还可 以有利地减小已知LDPC解码结构的成本。

为了更好地解决这一问题，在本发明的第一方面，LDPC解码器 用于对加罗瓦域(Galois Field)上的LDPC码进行迭代解码，其中所 述LDPC码由预定的M×N的奇偶校验矩阵H表示，矩阵H由多个 子矩阵构成，其中每个子矩阵是零矩阵或者是每行和每列具有相同数 量的非零元素的矩阵；所述LDPC解码器基于对数似然比置信传播算 法(下文中称其为LLR-BP算法)，其表示将符号消息λ_nm从相应符 号节点n(0＜＝n＜N)传递至所连接的校验节点m(0＜＝m＜N)以及将 校验节点消息Λ_mn从相应校验节点m传递至连接的符号节点n；符号 节点与校验节点之间的连接由奇偶校验矩阵H来限定；所述LDPC 解码器包括：

第一存储器(1005)，用于针对每个符号节点存储LDPC码的 相应符号的相应符号值的表示；

第二存储器(1015)，用于存储各校验节点消息Λ_mn的表示；

第一计算装置(1010)，用于根据存储于第一存储器的相应符 号值的表示以及前一迭代的校验节点消息来计算下一个迭代符号消 息λ_nm；

置乱装置(1030)，用于从第一计算装置(1010)接收以第一 顺序排列的符号消息，并且根据相应子矩阵中非零元素的位置来以不 同顺序提供该符号消息；