[发明专利]基于变量节点动态分块更新的LDPC码译码方法

说明书

本发明涉及一种针对MLC型NAND‑Flash的基于变量节点动态分块更新的LDPC码译码方法，包括：S1.在NAND‑Flash存储信道中，将非重叠区域中的变量节点划分为Data块，将重叠区域中的变量节点划分为overlap子块：S2.将Data块继续细分为多个data子块；S3.跳过若干个data子块，依次对剩下的data子块和overlap子块内的变量节点分别按顺序进行更新，分别搜寻出各个data子块和overlap子块内的低值变量节点，对低值变量节点按顺序进行更新；S4.判断是否满足判定条件，若满足则对在步骤S3中被跳过的若干个data子块的变量节点按顺序进行更新并重复步骤S3，若不满足则重复步骤S3；S5.判断译码是否成功，若否则继续步骤S4，若是则结束。利用可靠节点更新产生的信息去带动更新不可靠的节点，提高迭代更新信息的利用率。

技术领域

本发明涉及通信编码技术领域，具体涉及一种针对MLC型NAND-Flash的基于变量节点动态分块更新的LDPC码译码方法。

背景技术

1962年，Gallager首次在论文中提出LDPC(低密度奇偶校验,Low Density ParityCheck) 码，在论文中给出了LDPC码的定义、构造方法以及译码方法。论文中提到的两种译码方式分别为：基于比特翻转(BF,Bit Flipping)的硬判决译码以及基于后验概率(Posteriori Probability)的软判决译码，为后续的研究奠定了理论基础，但是由于当时计算机处理能力以及存储能力的限制，LDPC码并没有引起研究人员的关注。直至1996年，MacKay与Neal 在Gallager研究的基础上重新对LDPC码进行研究，两人用随机化构造的方式构造出多个不同码长和码率的码字，并实验仿真验证当码长足够时采用置信传播(BP,Belief Propagation) 译码方式进行译码，LDPC码的纠错性能可以接近香农限。这一关键性的研究突破，同时随着计算机技术的快速发展，这才引起了众多学者的关注，使得LDPC码成为信道编译码技术领域的研究重点。近些年来，由于LDPC码具有比Turbo码更加优异的纠错性能，更低的误码平层，在通信、存储和计算机等领域都起着不可或缺的作用。例如，在光纤通信、网络数据传输、深空通信和高速无线局域网通信等方面，LDPC码都起了重要的作用。2017年，LDPC 码被3GPP接纳为5G系统eMBB业务数据信息的中长码编码方案。

LDPC译码算法主要可以归类为硬判决译码算法和软判决译码算法。其中，最基本的硬判决译码算法是BF译码算法，它具有译码复杂度低、硬件实现简单的优点，但其缺点就是纠错性能较差，在某些实际应用中不能达到预期的纠错性能。而最基本的软判决译码算法是基于概率域的BP译码算法，BP译码算法按照接收的后验概率信息进行译码，由于利用了信道软信息，其性能较硬判决译码算法有近一倍的提升，但译码复杂度也会随之增加。并行调度译码算法就是一种软判决译码算法，主要以对数域上的BP算法，即LLR BP(LogLikelihood Ratios Belief Propagation)算法为主。在LLR BP译码算法过程中，主要包括两个过程：一是所有校验节点到变量节点的消息同时进行并行更新；二是所有变量节点到校验节点的消息同时进行并行更新，而在该算法中本次迭代更新的消息要到下次迭代才可使用，所以它的消息利用率较低，导致收敛速度较慢。后来，Sharon等人提出一种SBP(Serial Belief Propagation) 译码算法，根据校验矩阵的行或者列的顺序更新节点信息，这种串行调度的译码算法可以使用本次迭代中更新后产生的信息，提高了信息的利用率，在纠错性能上有一定程度上的提升。在基于串行调度的译码算法的基础上，为进一步加快收敛速度，并提升译码性能，近年来有学者陆续提出了各种动态调度算法，但是却是以极高的译码复杂度为代价的。而NAND-Flash 是一种要求低时延，高可靠的设备，所以动态调度LDPC码的译码算法不适用于NAND-Flash 上。