[发明专利]一种LDPC解码器及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LDPC解码器及其实现方法，特别是涉及一种符合CMMB标准的LDPC解码器及其实现方法。

背景技术

现代通信系统中，纠错码是提高信道传输可靠性和功率利用率的重要手段，LDPC码(Low Density Parity Check Code，低密度奇偶校验码)是目前最逼近香农极限的一类纠错码，目前已广泛应用于深空通信、光纤通信、卫星数字视频和音频广播等领域。

在中国移动多媒体广播数字系统(CMMB，china mobile multimedia broadcasting)，采用了RS码(Reed-solomon codes，里所码)和LDPC码级联作为信道的纠错码。要求码长为9216bit，支持1/2，3/4两种码率，数据的吞吐率要求达到10Mbit/s。

CMMB系统中LDPC码是一个规则LDPC码，其H矩阵的列度都是3。1/2码率的H矩阵行度为6，3/4码率的H矩阵行度为12。进一步分析可以看出：

CMMB系统中LDPC码的H矩阵是由一个基本的码字矩阵扩展而来。可以由两种方式扩展得到，行扩展方式，列扩展方式。

(1)行扩展方式：

1/2码率的H矩阵就是由前18行扩展而来，具体扩展方法为：以后的任意一行m都是对应i行(i＝m％18)0≤i≤256，向右循环移位j(j＝[m/18]*36)0≤j≤256得到。％表示取模运算。[m/18]表示m除18取整运算。

3/4码率的H矩阵就是由前9行扩展而来，具体扩展方法为：以后的任意一行m都是对应i行(i＝m％9)，向右循环移位j(j＝[m/9]*36)得到。％表示取模运算。[m/9]表示m除9取整运算。

(2)列扩展方式：

1/2码率H矩阵是由一个4608*36矩阵，经过扩展得到的。第t列是向下位移t*18得到的，0≤t≤256

3/4码率H矩阵是由一个2304*36矩阵，经过扩展得到的。第t列是向下位移t*9得到的，0≤t≤256

从CMMB校验矩阵可以看出只要存储器能保存每个子矩阵中的非零元素，并且能让这些元素在需要的时候准确调用即可。且两种码率的列度都是为3，行度也是倍数关系，这样变量节点单元完全可以复用，校验节点单元只要合理安排调度，也完全可以复用。

一般来说，传统的LDPC译码算法包括以下步骤：

步骤一，对数域上的BP(belief-propagation，置信传播)算法。为便于算法描述，首先定义了以下变量：

Fn为第n个比特的最初输入的初始对数似然比信息；

Lmn为第m个校验节点传送至第n个信息节点的对数似然比信息；

Zmn为第n个信息节点传送至第m个校验节点的对数似然比信息；

Zn为第n比特在每次迭代运算后得到的后对数似然比信息；

N(m)为与第m个校验节点相连的所有信息节点的集合；

N(m)/n对应的则为N(m)中除去信息节点n后的信息节点集合；

M(n)为与第n个信息节点相连的所有校验节点的集合；

M(n)/m对应的则为M(n)中除去校验节点m后的校验节点集合；

BP算法的译码过程如下：

(1)初始化

对于所有的n及mi∈M(n)，令Zmin＝Fn；

(2)校验节点更新。对于每个校验节点m及与之相连的所有比特节点ni，即ni∈N(m)，进行如下处理