[发明专利]兼容DVB-S2X标准的LDPC译码器设计方法

摘要

本发明公开了一种兼容DVB‑S2X标准的LDPC译码器设计方法，主要解决现有系统中译码器迭代时间长的问题。其实现步骤是：1.设计数据缓存器，将输入单路数据进行顺序调整后转换为360路并行数据缓存，并对其译码初始化；2.设计第一桶形移位模块，将变量节点更新后的360路数据进行移位并进行校验节点更新；3.设计第二桶形移位模块，将校验节点更新完成后的360路数据进行移位和变量节点更新；4.当译码迭代次数达到设置的最大迭代次数后，对360路数据计算硬判决信息；5.对硬判决信息进行译码判决后顺序输出，完成译码。本发明减少了LDPC译码器的迭代时间，使得译码器的吞吐量提高一倍。

主权项

1.一种兼容DVB‑S2X标准的LDPC译码器设计方法，其包括：(1)设计LLR缓存模块，用于对低密度奇偶校验码LDPC输入译码器的对数似然比信息按照码长和码率进行顺序调整，并将完成顺序调整的1路对数似然比信息转换为并行的360路对数似然比信息，然后将这360路对数似然比信息进行缓存；(2)设计参数控制模块，用于生成低密度奇偶校验码LDPC的地址参数；设计变量节点更新模块，用于按照地址参数控制缓存的360路对数似然比信息输出，使得第一次译码迭代开始前的第i个变量节点传递给第j个校验节点的对数似然比信息L⁽⁰⁾(q_ij)等于第i个变量节点对应的初始对数似然比信息L(P_i)，即L⁽⁰⁾(q_ij)＝L(P_i)，完成译码初始化；(3)设计译码迭代模块，用于进行第l次译码迭代，l的初始值为1：译码迭代模块包含参数控制子模块、第一桶形移位子模块、校验节点更新子模块、第二桶形移位子模块、校验节点消息缓存子模块、变量节点和值缓存子模块和变量节点更新子模块；(3a)对校验节点进行第l次更新：(3a1)设计参数控制子模块，用于生成低密度奇偶校验码LDPC校验节点更新中使用的移位参数s_c1、s_c2和s_c3，设计第一桶形移位子模块用于按照这三个移位参数控制第l‑1次译码迭代时的360路第i个变量节点传递给第j个校验节点的对数似然比信息L^(l‑1)(q_ij)进行移位：首先，将LDPC码的校验矩阵中前q行的非零元素对应的列位置p与LDPC码的信息位长度k和LDPC码的码长n进行比较，若p≤k，则需要进行大小s_c为(p‑1)mod360的移位，其q＝(n‑k)/360，mod为取模运算；若k＜p≤n，则需要进行大小s_c为0的移位；其次，对校验节点更新中的各级进行移位，即：第一级移位参数s_c1为其中为向下取整运算；第二级移位参数s_c2为第三级移位参数s_c3为(s_cmod90)mod15；然后，采用如下三级流水处理的方式进行移位：第一级移位是将输入的360路对数似然比信息向左进行大小为s_c1×90的循环移位；第二级移位是将第一级移位后输出的360路对数似然比信息再向左进行大小为s_c2×15的循环移位；第三级移位是将第二级移位后输出的360路对数似然比信息再向左进行大小为s_c3的循环移位；(3a2)设计校验节点更新子模块，用于移位之后，用低密度奇偶校验码LDPC中第l‑1次译码迭代时第i′个变量节点传递给第j个校验节点的对数似然比信息L^(l‑1)(q_i'j)，计算第l次译码迭代时第j个校验节点传递给第i个变量节点的对数似然比信息L^(l)(r_ji)，完成校验节点的第l次更新：其中α为修正因子，V_j表示所有与第j个校验节点相连的变量节点的集合，V_j\i表示除第i个变量节点之外所有与第j个校验节点相连的变量节点的集合，i′∈V_j\i表示i′是集合V_j\i中的元素，Π为求积运算，sgn(.)为求符号位运算，min(.)为求最小值运算，|.|为求绝对值运算；(3b)对变量节点进行第l次更新：(3b1)设计参数控制子模块，用于生成低密度奇偶校验码LDPC变量节点更新中使用的移位参数s_v1、s_v2和s_v3，设计第二桶形移位模块用于按照这三个移位参数控制第l次译码迭代时的360路第j个校验节点传递给第i个变量节点的对数似然比信息L^(l)(r_ji)进行移位：首先，将LDPC码的校验矩阵中前q行的非零元素对应的列位置p与LDPC码的信息位长度k和LDPC码的码长n进行比较，若p≤k，则需要进行大小s_v为360‑(p‑1)mod360的移位，其中q＝(n‑k)/360，mod为取模运算；若k＜p≤n，则需要进行大小s_v为360的移位；其次，对变量节点更新中的各级进行移位，即：第一级移位参数s_v1为其中为向下取整运算；第二级移位参数s_v2为第三级移位参数s_v3为(s_vmod90)mod15；然后，采用如下三级流水处理的方式对数似然比信息L^(l)(r_ji)进行移位：第一级移位是将输入的360路对数似然比信息向左进行大小为s_v1×90的循环移位；第二级移位是将第一级移位后输出的360路对数似然比信息再向左进行大小为s_v2×15的循环移位；第三级移位是将第二级移位后输出的360路对数似然比信息再向左进行大小为s_v3的循环移位；(3b2)设计校验节点消息缓存子模块、变量节点和值缓存子模块和变量节点更新子模块，用于移位之后，用低密度奇偶校验码LDPC中第i个变量节点对应的初始对数似然比信息L(P_i)和第l次译码迭代时第j′个校验节点传递给第i个变量节点的对数似然比信息L^(l)(r_j'i)，计算第l次译码迭代时第i个变量节点传递给第j个校验节点的对数似然比信息L^(l)(q_ij)，完成变量节点的第l次更新：其中C_i表示所有与第i个变量节点相连的校验节点的集合，C_i\j表示除第j个校验节点之外所有与第i个变量节点相连的校验节点的集合，j′∈C_i\j表示j′是集合C_i\j的元素；(4)将设定最大迭代次数h与译码迭代次数l进行比较，其中h为整数，1≤h≤50：当译码迭代次数l小于设定的最大迭代次数h时，令l＝l+1，返回步骤(3)，进行下一次译码迭代；设计硬判决信息计算模块，用于计算硬判决信息：当译码迭代次数l等于设定的最大迭代次数h时，停止译码迭代，并用低密度奇偶校验码LDPC码中第i个变量节点对应的初始对数似然比信息L(P_i)和第h次译码迭代时第j个校验节点传递给第i个变量节点的对数似然比信息L^(h)(r_ji)，计算达到最大迭代次数h时第i个变量节点的硬判决信息L^(h)(q_i)：(5)设计译码判决输出模块，用于对达到最大迭代次数h时第i个变量节点的硬判决信息L^(h)(q_i)进行译码判决，如果L^(h)(q_i)≥0，译码结果判决为0，否则，译码结果判决为1，然后顺序输出译码结果，完成译码。