[发明专利]一种多码率准循环低密度奇偶校验码解码器

摘要

本发明公开了一种多码率准循环低密度奇偶校验码解码器，其包括变量节点信息存储器组、校验矩阵信息存储器、符号存储器组、中间信息存储器组、变量节点处理器组、校验节点处理器组和移位器组，该解码器以相邻两个子矩阵作为校验节点更新和变量节点更新的基本单元进行并行运算，大大提高了解码吞吐率；同时由于不同码率的QC-LDPC码共用相同的存储单元和硬件资源，该解码器充分复用硬件单元如校验节点处理器和变量节点处理器，使解码器结构与具体码率无关，以单码率的硬件资源可实现多码率解码，提高了硬件利用率。

主权项

一种多码率准循环低密度奇偶校验码解码器，准循环低密度奇偶校验码的校验矩阵的每列对应一个变量节点，所述的校验矩阵的每行对应一个校验节点，所述的校验矩阵由M×N个子矩阵构成，每个所述的子矩阵为z×z的零矩阵或z×z的单位矩阵循环移位得到的初等矩阵，其特征在于：该解码器包括变量节点信息存储器组、校验矩阵信息存储器、符号存储器组、中间信息存储器组、变量节点处理器组、校验节点处理器组和移位器组，所述的校验矩阵中每z个所述的变量节点构成一个列块，所述的校验矩阵包含所述的列块的总个数为N，所述的变量节点信息存储器组主要由用于存储奇数列列块的N×z/2个变量节点信息的第一变量节点信息存储器和用于存储偶数列列块的N×z/2个变量节点信息的第二变量节点信息存储器组成，所述的校验矩阵信息存储器存储M×N个所述的子矩阵各自对应的移位数和标志位，所述的符号存储器组主要由2个分别用于交替存储前一次迭代解码过程中各个变量节点传递给各个校验节点的外部概率信息的符号位的符号存储器与本次迭代解码过程中各个变量节点传递给各个校验节点的外部概率信息的符号位的符号存储器组成，所述的中间信息存储器组主要由2个分别用于交替存储前一次迭代解码过程中的中间信息的中间信息存储器和本次迭代解码过程中的中间信息的中间信息存储器组成，所述的变量节点处理器组主要由z个用于同步更新2×z个变量节点的信息的变量节点处理器组成，所述的校验节点处理器组主要由z个用于同步更新z个校验节点的信息的校验节点处理器组成，所述的移位器组主要由3个分别用于调整变量节点信息的顺序的移位器组成；所述的第一变量节点信息存储器初始化时接收外部输入的各奇数列列块的各个变量节点的初始信息，所述的第二变量节点信息存储器初始化时接收外部输入的各偶数列列块的各个变量节点的初始信息，迭代解码过程中所述的校验矩阵中以相邻两个所述的子矩阵分别作为校验节点更新的基本单元和变量节点更新的基本单元，所述的校验矩阵包含的所述的校验节点更新的基本单元和所述的变量节点更新的基本单元的总个数均为M×N/2，所述的校验节点更新的基本单元和所述的变量节点更新的基本单元的大小均为z×2z，第1个所述的移位器工作时每次从所述的第一变量节点信息存储器和所述的第二变量节点信息存储器中分别读取相邻的奇数列列块的各个变量节点信息和偶数列列块的各个变量节点信息，同时第1个所述的移位器每次从所述的校验矩阵信息存储器中读取相邻两个所述的子矩阵各自对应的移位数，第1个所述的移位器根据其读取的位于奇数列的子矩阵的移位数调整其读取的奇数列列块的各个变量节点信息的顺序，第1个所述的移位器根据其读取的位于偶数列的子矩阵的移位数调整其读取的偶数列列块的各个变量节点信息的顺序，所述的校验节点处理器组迭代解码时每次从第1个所述的移位器中读取调整后的奇数列列块的各个变量节点信息和偶数列列块的各个变量节点信息、从所述的校验矩阵信息存储器中读取相邻两个所述的子矩阵的各自对应的标志位、从所述的符号存储器组的用于存储前一次迭代解码的变量节点传递给校验节点的外部概率信息的符号位的符号存储器中读取前一次迭代解码的变量节点传递给校验节点的外部概率信息的符号位、从所述的中间信息存储器组的用于存储前一次迭代解码的中间信息的中间信息存储器中读取前一次迭代解码的中间信息，所述的校验节点处理器组的z个校验节点处理器分别同时对所述的校验矩阵的2×z列的各个变量节点的信息、相邻两个所述的子矩阵各自对应的标志位、前一次迭代解码的变量节点传递给校验节点的外部概率信息的符号位、前一次迭代解码的中间信息进行处理，完成以相邻两个所述的子矩阵构成的校验节点更新的基本单元的相关运算，所述的校验节点处理器组输出本次迭代解码的变量节点传递给校验节点的外部概率信息的符号位给所述的符号存储器组的用于存储本次迭代解码的变量节点传递给校验节点的外部概率信息的符号位的符号存储器进行存储，所述的校验节点处理器组迭代解码N/2次后结束一层的校验节点更新的基本单元的相关运算，并输出本次迭代解码的中间信息给所述的中间信息存储器组的用于存储本次迭代解码的中间信息的中间信息存储器中进行存储，同时输出本次迭代解码的中间信息给所述的变量节点处理器组；第2个所述的移位器工作时每次从所述的第一变量节点信息存储器和所述的第二变量节点信息存储器中分别读取相邻的奇数列列块的各个变量节点信息和偶数列列块的各个变量节点信息，同时第2个所述的移位器每次从所述的校验矩阵信息存储器中读取相邻两个所述的子矩阵各自对应的移位数，第2个所述的移位器根据其读取的位于奇数列的子矩阵的移位数调整其读取的奇数列列块的各个变量节点信息的顺序，第2个所述的移位器根据其读取的位于偶数列的子矩阵的移位数调整其读取的偶数列列块的各个变量节点信息的顺序，所述的变量节点处理器组迭代解码时每次从第2个所述的移位器中读取调整后的奇数列列块的各个变量节点信息和偶数列列块的各个变量节点信息、从所述的校验矩阵信息存储器中读取相邻两个所述的子矩阵各自对应的标志位、从所述的符号存储器组的用于存储前一次迭代解码的变量节点传递给校验节点的外部概率信息的符号位的符号存储器中读取前一次迭代解码的变量节点传递给校验节点的外部概率信息的符号位、从所述的符号存储器组的用于存储本次迭代解码的变量节点传递给校验节点的外部概率信息的符号位的符号存储器中读取本次迭代解码的变量节点传递给校验节点的外部概率信息的符号位、从所述的中间信息存储器组的用于存储前一次迭代解码的中间信息的中间信息存储器中读取前一次迭代解码的中间信息、从所述的校验节点处理器组中读取本次迭代解码的中间信息，所述的变量节点处理器组的z个变量节点处理器分别同时对所述的校验矩阵的2×z列的各个变量节点信息、相邻两个所述的子矩阵各自对应的标志位、前一次迭代解码的变量节点传递给校验节点的外部概率信息的符号位、本次迭代解码的变量节点传递给校验节点的外部概率信息的符号位、前一次迭代解码的中间信息、本次迭代解码的中间信息进行处理，完成以相邻两个所述的子矩阵构成的变量节点更新的基本单元的相关运算，所述的变量节点处理器组输出更新后的奇数列列块的各个变量节点信息和偶数列列块的各个变量节点信息给第3个所述的移位器，第3个所述的移位器从所述的校验矩阵信息存储器中读取相邻两个所述的子矩阵各自对应的移位数，第3个所述的移位器根据其读取的位于奇数列的子矩阵的移位数调整更新后的奇数列列块的各个变量节点信息的顺序，第3个所述的移位器根据其读取的位于偶数列的子矩阵的移位数调整更新后的偶数列列块的各个变量节点信息的顺序，第3个所述的移位器输出调整后的奇数列列块的各个变量节点信息给所述的第一变量节点信息存储器进行存储，第3个所述的移位器输出调整后的偶数列列块的各个变量节点信息给所述的第二变量节点信息存储器进行存储，完成一层的校验节点更新和变量节点更新。