[发明专利]分层最小和LDPC译码校验节点处理的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LDPC译码处理技术，尤其涉及一种分层最小和LDPC译码校验节点处理的实现方法。

背景技术

LDPC码具有容易实现和复杂度低的特点，具有高编码增益并提供了接近香农限的特性，随着VLSI技术的发展LDPC编码被大量到商业通信系统所采用，其典型应用主要有：卫星DVB-S2、WLAN 802.11n、WiMAX 802.16e、移动宽带无线802.20、IPTV、先进磁媒介存储、长距离光通信、无线个人局域网(WPAN)802.12。

LDPC属于线性分组码，可通过含有很少数目的非零元素的稀疏校验矩阵来描述。某一稀疏校验矩阵H是由M行N列组成，列的数目N和信息比特经过编码后得到的N比特码字相对应。码字是由K＝(N-M)个信息比特和M个校验比特组成。

通过二分图(Tanner图)可以以图的方式来表示LDPC码，如图1所示。和校验矩阵列对应的码字比特称为变量节点或者比特节点v，和校验矩阵行对应校验比特称为校验节点c，每个稀疏校验矩阵H对应一个具有变量节点和校验节点的二分图，参见图2。

图1所示的稀疏校验矩阵H，LDPC码对应的Tanner图具有6个变量节点(图1中所示v₁，v₂，v₃，v₄，v₅，v₆)和3个校验节点(图1中所示c₁，c₂，c₃)，码字的长度N＝6，校验比特数M＝3，信息比特K＝(N-M)＝3，码率R＝K/N＝1/2。校验矩阵中的元素为h_ij为1时表明第i校验节点和第j变量节点相关联。稀疏校验矩阵H中的行数与码字中的M比特的校验位相对应，在相应的Tanner图(图2)中有M＝N-K个校验节点c，一个校验节点对应一个校验方程，N个变量节点中每个变量节点对应码字信息中的一个比特。

用向量X表示的N比特LDPC编码码字，调制后经过高斯白噪声信道信道传输，接收解调后的码字向量Y可以表示为：

Y＝X+N

其中N代表向量X经过信道传输引入的高斯白噪声。

码字Y被接收解调后，首先计算接收码字的对数似然比(LLR)。对数似然比是接收码字比特的先验估计，作为LDPC译码的软判决输入，相对硬判决输入有利于提高LDPC译码性能。

针对此一稀疏校验矩阵H，现有技术的处理方式使得运算的复杂度很高，由于运算的复杂性，需要大量的比较器，而且需要的比较器数量以变量节点数的平方的关系递增，使得硬件开销巨大。

发明内容

本发明提出了一种分层最小和LDPC译码校验节点处理的实现方法，将LDPC的校验矩阵按校验节点数分为多层，每层或每个校验节点的译码迭代称为子迭代，每完成一次所有层或所有校验节点的子迭代则认为完成了一次校验矩阵迭代；前一层子迭代的输出信息作为后一层子迭代的输入信息；前一次校验矩阵迭代的输出信息作为后一次校验矩阵迭代的输入信息；连续的校验矩阵迭代之间的子迭代次数连续计数；其创新点在于：

某一校验节点，将与之相连的所有变量节点对应的Q_v^l-1和R_cv^l-1分别相减，采用冒泡法从所有相减结果中查找绝对值最小值和次最小值，根据查找结果对后一校验节点的Q_v^l和R_cv^l更新，直到预先设定的子迭代次数或者迭代收敛为止；

各层子迭代处理时，绝对值最小值和次最小值的查找采用同一硬件串行共享处理；

其中，上标l和l-1表示第l和l-1次子迭代；Q_v^l-1表示第l-1次子迭代处理后各个变量节点到校验节点的输入信息；R_cv^l-1表示第l-1次子迭代处理后校验节点到各个变量节点的输入信息；Q_v^l和R_cv^l表示第l次子迭代处理需要更新的信息，Q_v^l表示第l次子迭代处理后各个变量节点到校验节点的输入信息；R_cv^l表示第l次子迭代处理后校验节点到各个变量节点的输入信息；

该方法步骤为：