[发明专利]低密度奇偶校验码的改进TURBO－译码消息传递算法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及对通信信号的译码。

背景技术

通信信道，无论是光纤信道、同轴信道、有线信道、无线信道，还是连接系统中不同位置，在上面传输大量数据的总线，都有可能给信道上传输的信息带来噪声和差错。为了纠正通信信道所带来的差错，可以用码字的形式发送信息，其中每个码字包含相同总数的比特，并且其中若干比特是信息(消息)比特，若干比特用于纠错。长度为n比特的码字包括代码消息长度的k比特和r＝n-k个冗余比特。这r个比特用于纠错，可以是r个奇偶校验比特。奇偶校验矩阵H包含按照如下关系定义码字的奇偶校验方程的一个集合：

HC^T＝0，

其中C为码字比特的n维矢量。在接收机那里，如果不满足这一关系，那么所接收的码字是无效的，必须纠正或重新传输。

有多种方案用于对通过通信信道传播的码字译码。一些方案非常准确，其它方案则可以实现快速译码。高速数据通信需要的是准确、快速，同时又简单的译码方案。

附图说明

图1是用于对收自通信信道的信息进行译码的方法实施例特征的流程图；

图2是用于对LDPC码进行译码的经典turbo译码消息传递译码器的方框图；

图3是用于对LDPC码进行译码的改进turbo译码消息传递译码器实施例的方框图；

图4示出了使用turbo译码消息传递算法与使用改进的turbo译码消息传递算法的实施例之间在误码率方面的译码性能比较；

图5示出了使用turbo译码消息传递算法与使用改进的turbo译码消息传递算法的实施例之间在译码的平均迭代次数方面的译码性能比较；以及

图6是具有以类似于图1所示方法工作的译码器实施例的系统的实施例的方框图。

具体实施方式

以下详细描述参考了附图，附图以例示方式示出了可以实施本发明的具体细节和实施例。足够详细地描述了这些实施例以便本领域的技术人员能够实施本发明。可以采用其它实施例，可以不脱离本发明的范围做出结构、逻辑和电气方面的改变。这里公开的各实施例未必是相互排斥的，因为可以将一些实施例与一个或多个其它实施例组合形成新的实施例。因此，不应当认为下面的详细描述是限制性的。

图1是用于对收自通信信道的信息进行译码的方法实施例特征的流程图。在110中，可以将多个译码器用于代码。在120中，可以将可靠性值应用到多个译码器中的一个译码器。这些可靠性值可以由接收这些值的译码器用来对代码进行操作。这个译码器可以仅从多个译码器中的另一个译码器接收可靠性值，其中那些可靠性值由来自所述另一个译码器决定，并从所述另一个译码器输出。在一个实施例中，每个译码器接收从另一译码器输出的可靠性值。在一个实施例中，可以将多个译码器配置成选定的顺序，使得每个译码器都具有被选定顺序中下一个译码器使用的可靠性值输出。选定顺序中最后一个译码器可以为选定顺序中的第一个译码器提供可靠性值，以便按照迭代方式对代码进行译码。代码可以包括在收自通信网络的信号中。

在130中，可以从译码器输出对代码应用多个译码器获得的码字。该码字可以是在译码过程中被纠正的码字。如果将多个译码器应用于代码没能提供有效码字，就可以认为发生了差错。在一个实施例中，可以生成有关这一差错的消息并提供给适当的设备或系统。

可以针对10吉比特(10G)以太网、无线以太网、高速调制解调器和其它通信系统，在前向纠错(FEC)中实施各种信息译码实施例。在一个实施例中，可以实施类似于图1所示的方法，以提供改进的turbo译码消息传递算法用于对信息译码。在译码器中可以将这种改进的turbo译码消息传递算法的实施例作为硬件，执行由控制器指挥的指令的软件，或者执行由控制器指挥的指令的硬件和软件的组合实现。

在一个实施例中，可以将软判决译码应用于收自通信的信号，其中的信号包含具有消息信息的代码。软判决译码器可以包括在译码过程中在多个点使用硬判决。可以通过评估单个比特来对该比特进行硬判决。对于对二进制比特的硬判决，如果这个比特小于或大于由译码器设置的固定值，译码器就认为该比特为1或0。在译码器将固定值设置为零的情况下，如果这个比特的接收信号为正，硬判决将这个比特设置为等于1，如果接收的信号为负，将这个比特设置为等于0。或者，如果这个比特的接收信号为负，硬判决可以将这个比特设置为等于1，如果接收信号为正，将这个比特设置为等于0。