[发明专利]用于进行重组解码的低密度奇偶校验解码装置及相关方法

说明书

本发明公开了一种低密度奇偶校验解码装置包括：输入封套，以接收包括多个码字的输入数据以及错误校正信息，以及对所述输入数据进行填码；低密度奇偶校验解码器，以接收填码后的所述输入数据，以及依据所述错误校正信息来对填码后的所述输入数据进行具有多次迭代的低密度奇偶校验解码以产生多个通道值；以及初始化电路，以于所述多次迭代的第一次迭代中接收所述输入数据、将所述输入数据储存至有序集合数据，以及立即将所述有序集合数据传送至所述低密度奇偶校验解码器，使得所述错误校正信息可在所述第一次迭代中对填码后的所述输入数据进行低密度奇偶校验解码。通过实施本发明，只需增设初始化电路就可减少低密度奇偶校验解码器的延迟时间。

技术领域

本发明涉及低密度奇偶校验(low-density parity check，LDPC)的重组解码器(shuffle decoder)，尤其涉及一种额外包括序集合(ordered set)的低密度奇偶校验重组解码器。

背景技术

低密度奇偶校验解码器是使用具有奇偶位(parity bit)的线性错误校正码来进行解码，其中奇偶位会提供用以验证接收到的码字(码字)的奇偶方程式给解码器。举例来说，低密度奇偶校验可为一具有固定长度的二进制代码，其中所有的符元(symbol)相加会等于零。

在编码过程中，所有的数据位会被重复执行并且被传送至对应的编码器，其中每个编码器会产生一奇偶符元(parity symbol)。码字是由k个信息位(information digit)以及r个校验位(check digit)所组成。如果码字总共有n位，则k＝n-r。上述码字可用一奇偶校验矩阵来表示，其中所述奇偶校验矩阵具有r列(表示方程式的数量)以及n行(表示位数)，如图1所示。这些码之所以被称为「低密度」是因为相较于奇偶校验矩阵中位0的数量而言，位1的数量相对的少。在解码过程中，每次的奇偶校验皆可视为一奇偶校验码，并随后与其他奇偶校验码一起进行交互校验(cross-check)，其中解码会在校验节点(check node)进行，而交互校验会在变量节点(variable node)进行。

其中，校验节点(check node)代表奇偶位(parity bit)的数量，且变量节点(variable node)代表一码字中位的数量。如果一特定方程式与码符元(code symbol)有关，则对应的校验节点与变量节点之间会以联机来表示。被估测的消息会沿着这些联机来传递，并且于节点上以不同的方式组合。一开始时，变量节点将发送一估测至所有联机上的校验节点，其中这些联机包括被认为是正确的位。接着，每个校验节点会依据对所有其他的连接的估测(connected estimate)来针对每一变数节点进行新的估测，并且将新的估测传回至变量节点。新的估测是基于：奇偶校验方程式迫使所有的变量节点连接至一特定校验节点，以使总和为零。

重组解码(shuffle decoding，或称混洗解码)是以上述技术为基础，但使用分层可靠度传递(layered belief propagation)算法来实现。奇偶矩阵(又称为H矩阵)被分为多层，且每一层被分为多个子矩阵(sub-matrix)。在解码过程中，所述多个子矩阵会被同时更新，使得多个解码算法被有效率地重组(混洗)。每一码字长度会被分为G个群组，若一码字具有N个位，则所述G个群组中每一群组会具有N/G个位。对于群组的更新是以平行的方式进行，也就是说，校验节点会被平行地更新。

一开始，数据会通过一输入封套(input wrapper)来传递并且储存于一通道值存储器。在一完整的码字通过此方式传递后，通道值存储器可将估测储存为V个向量，其中所述V个向量会在每次迭代中更新。由于算法被重组(shuffled，或称混洗)，多个桶型移位器(barrel shifter)会对调整后的多个通道值安排不同的顺序，使得这些通道值能传递在正确的数据路径，以传递于有序集合存储器。