[发明专利]一种LDPC码信道解码器及其解码方法

说明书

本发明公开一种LDPC码信道解码器及其解码方法，所述解码器包括：输入数据缓冲模块，用于通过外部接口获取LDPC码的信道接收数据，将输入数据进行一定的缓存和顺序重排，重排后的数据送至LDPC解码中心；LDPC解码中心，从所述输入数据缓冲模块获取数据存储到四端口的数据存储模块中，利用运算器采用TDMP算法进行解码；输出数据缓冲模块，于达到解码迭代次数后输出解码结果，并于输出时进行数据的缓存和顺序重排，本发明通过改进解码器内部数据存储模块的实现方式，提升了解码器内部数据存储模块和计算器之间的数据通路带宽，从而有效提高TDMP算法解码过程中的数据传输速率。

技术领域

本发明涉及一种信道解码方法及装置，特别是涉及一种高吞吐率的空间数据系统咨询委员(Consultative Committee for Space Data Systems,CCSDS)规定的近地通信的LDPC(8160,7136)码的信道解码器及其解码方法。

背景技术

LDPC的全称为低密度奇偶校验码(Low-Density Parity-Check Codes)，是一种基于稀疏校验矩阵的线性分组码。LDPC编码是R.Gallager教授在1962年首次提出的。受限制于当时的计算能力，人们对这种编码的认识十分有限。在之后的数十年间，LDPC编码都少有实质性的进一步研究成果。直到20世纪90年代，人们才开始重新研究LDPC编码这一领域，并产生了一系列突破进展，促使LDPC码迅速成为信道编码领域关注和研究的热点。

LDPC编码的结构可以由校验矩阵唯一确定，因而对某种LDPC编码的设计本身也就是对一个特定校验矩阵的构造过程。早期的LDPC码字构造方式主要采用随机构造的方法，通过随机方式构造出的码字纠错性能很好，同时参数选择上的灵活性也很高。但是随着应用的发展，对码字长度的要求不断增加。随机方式产生的长码字会使得编码器的硬件结构十分复杂，编码时的复杂程度和资源需求也逐渐难以接受。所以随后人们逐渐转而使用代数方法构造LDPC码字。这类构造方法包括了试验设计方法、置换方法、图论方法和几何方法等等。通过不同的码字构造方法，人们逐渐在性能和复杂度直接获取了良好的平衡。

LDPC编码相比于其他编码方式，有以下一些主要特点：1.在长度达到一定程度后，拥有超过Turbo码的纠错能力和更低的错误平层(Error Floor)，其性能也就更接近Shannon极限的纠错能力；2.LDPC码的一些解码算法十分适合并行译码，且解码复杂度低；3.LDPC码不需要交织器，译码延迟也就更低；4.多码率的实现更为简便。

近年来，LDPC码已经在现代通信系统中得到了广泛的应用，如数字地面广播(Digital Television Terrestrial Broadcasting,DTTB)，万兆以太网(10GBASE-Tstandard for 10-Gbit Ethernet,IEEE 802.3an)，数字卫星广播(Digital SatelliteBroadcasting,DVB-S2)和微波通信的WiMAX标准等。国际空间数据系统咨询委员会(Consultative Committee for Space Data Systems,CCSDS)也是基于近地空间信息传输的需求和LDPC高纠错能力的特点，提出的(8160,7136)码字。其编码方式为LDPC码，目标的使用环境为地面和近地卫星的通讯。