[发明专利]CMMB中LDPC码的译码算法及部分并行译码器无效

专利信息
申请号: 201110157038.6 申请日: 2011-06-13
公开(公告)号: CN102291153A 公开(公告)日: 2011-12-21
发明(设计)人: 武畅;李玉柏;谭太秋 申请(专利权)人: 电子科技大学
主分类号: H03M13/11 分类号: H03M13/11
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 610000 四川省成*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: cmmb ldpc 译码 算法 部分 并行 译码器
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种译码器,具体地说,是涉及一种CMMB中LDPC码的部分并行译码算法及译码器。

背景技术

低密度奇偶校验(LDPC)码是一种具有逼近shannon限的优秀纠错码,具有极强的纠错和检错能力。近年来,低密度奇偶校验码的优异性能及其良好的应用前景已引起了研究人员的高度重视,现已成功应用于多个行业标准,如第二代欧洲数字电视广播标准(DVB-S2)、地面数字电视广播标准(CDTTB)、我国2006年提出的中国移动多媒体广播标准(CMMB)。

CMMB系统的信道编码采用LDPC码作为内码,此LDPC码的现有校验矩阵是经过精心设计构造出来的一种高度结构化的稀疏矩阵,具有巧妙的准循环特点:

(1)1/2码率的校验矩阵H为4608×9216,可以划分为256个18×9216的行子矩阵,其中下一个子矩阵可通过上一个子矩阵向右循环移36位而得到;也可以划分为256个4608×36的列子矩阵,其中后一个子矩阵可通过前一个子矩阵向下移18位而得到;这种校验矩阵的行重为6,列重为3。

(2)3/4码率的校验矩阵H为2304×9216,可以划分为256个9×9216的行子矩阵,其中下一个子矩阵可通过上一个子矩阵向右循环移36位而得到;也可以划分为256个2304×36的列子矩阵,其中后一个子矩阵可通过前一个子矩阵向下移9位而得到;这种校验矩阵的行重为12,列重为3。

在校验矩阵中只有极少数矩阵元素为“1”,绝大多数矩阵元素为零,上述所谓校验矩阵的行重即是指矩阵的每行中“1”的个数,而所谓的列重即是指矩阵的每列中“1”的个数。

CMMB中LDPC码的标准校验矩阵很大,为了便于分析和阐述原理,此处构造一个和标准校验矩阵具有类似结构的较小的矩阵Ha以便分析。

上述矩阵Ha是用与标准校验矩阵相似的构造方法构造的规则为9×18的矩阵,其行重为6,列重为3,准循环特性为:每隔3行,“1”的位置向右循环移6列,每隔6列,“1”的位置向下循环移3行。因此,在上述矩阵Ha中,可以将矩阵的第4行和第7行看成为第1行循环移位生成的两行,同理,第5行和第8行看成为第2行循环移位生成的两行,第6行和第9行看成为第3行循环移位生成的两行。

每一个二进制LDPC码均可以用上述类似的一个M×N稀疏校验矩阵进行描述,其中行数M表示校验节点数目,列数N表示变量节点数目(也可称为信息节点)。LDPC(Low Density Parity Check Code)译码主要是通过对数似然信息在校验节点和变量节点之间传递更新而迭代译码。在目前的研究中,LDPC译码器的译码结构可以分为全并行结构、全串行结构和部分并行结构。其中,全并行结构中所有的变量节点和校验节点同时更新,译码速度快,但是并行处理单元太多,各处理单元与存储单元之间的连线复杂度随着码长增加而急剧增加,给硬件设计造成了极大的困难;全串行结构每次只更新一行中的校验节点和变量节点,一次迭代需要m次校验节点更新和变量节点更新,译码延迟大,不利于在实时通信系统中应用;而部分并行结构是复杂度和译码速度的折中,可根据需要调整并行量。

按照消息传递方式的不同,目前LDPC码的译码算法可分为两种,一是TPMP(two-phase message passing)算法;另一种是将校验节点更新和变量节点更新融合在一起的TDMP(turbo decoding message passing)算法。下面分别对这两种现有技术做简要介绍。

现有技术一

该方案采用校验节点更新和变量节点更新分开处理的TPMP算法,其大致过程为:

步骤1.初始化,θn→m=L(cn),Λm→n=0。

步骤2.校验节点更新,也叫行更新。对每个m,n∈N(m),计算

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