[发明专利]用于从多个值中识别两个被选值的方法及装置

说明书

用于从多个值中识别两个被选值的方法及装置。本发明是针对从值的集合中识别被选值。根据实施例，用于从多个值中识别两个被选值的方法包括：将所述多个值分隔为成对值；对于每一对值，使用比较器来选择两个值中的一个，以由每一对中的被选值形成向量；以及施加向量到识别在所述向量的值中的第一极值和第二极值的硬件单元。应用领域是使用诸如最小和算法及其变体(例如归一化的最小和、偏移的最小和、校正的最小和等)之类的和‑积算法的近似的硬件LDPC解码器。

技术领域

本发明涉及用于执行对图形模型的推理的消息传递算法的领域。这样的消息传递算法在纠错编码及解码的领域中被采用。因此，本发明还涉及纠错编码及解码的领域，并且更具体地，涉及低密度奇偶校验(LDPC)码以及涉及LDPC解码器。

背景技术

发射数字数据的过程可以将误差引入数据中。从而，所接收的数据可以是与所发送的数据不同。这种误差典型地由存在于传输信道中的噪声引起的。误差的量典型地与传输信号强度相对于存在的噪声的量有关。纠错编码是一种在传输之前通过其将冗余插入到数据中的技术。在接收时，这种冗余用于尝试校正在传输过程期间所引入的误差。

分组编码是纠错编码的一种类型，在其中要被发送的数字数据被分成固定大小的消息。在传输之前，每个消息由编码器编码成码字(也称为“块”)。冗余在编码过程期间被插入，使得码字被做成比消息更大。假设码字分别由n位组成。只有n位的某些模式是码字；剩余的图案都是无效的。然后码字被发送，这可能导致码字被损坏。在接收时，解码器根据所接收的并且可能被损坏的码字尝试推理原始消息。

线性分组纠错码是一种在其中码字的任何线性组合也是码字的码。发生器矩阵可以在编码过程期间被用来将消息编码为有效码字。在接收时，奇偶校验矩阵可以在解码过程期间被用来产生误差向量，其中误差向量指示在所接收的码字中误差的存在。奇偶校验矩阵与发生器矩阵有关，因为它可以从发生器矩阵中导出。

低密度奇偶校验(LDPC)码是以稀疏奇偶校验矩阵为特征的线性分组纠错码的子类别。这意味着，奇偶校验矩阵主要由0的和相对少量的1的组成。

LDPC码是在二十世纪60年代首次被引入的，但最近受到越来越多的关注。这是至少部分地是由于在使LDPC码适合于硬件实现的解码方面的固有的并行性并且由于在设计LDPC码方面的灵活性，这允许LDPC码被用于各种应用中。

LDPC码是线性纠错码，完全由稀疏二进制奇偶校验矩阵H来定义。二分Tanner图是一种广泛使用的表示奇偶校验矩阵H的方式。该图由两组节点组成，即由校验节点和变量节点组成。H的每行对应于奇偶校验方程，被以图形方式表示为Tanner图的校验节点，而列对应于码字位，被以图形方式表示为变量节点。在H矩阵中的一点表示在相应的变量节点和校验节点之间的连接。用于解码LDPC码的消息传递算法通过沿着Tanner图的边缘迭代地传递信息来进行操作。在某种意义上，变量节点对应于所接收的字的位、消息和奇偶校验两者的位，而校验节点对应于奇偶校验方程。

LDPC码的解码可以基于和-积消息传递，其也被称为置信传播。在这种情况下，对于特定LDPC码的Tanner图可以被用作用于通过用计算元素替换Tanner图中的节点并且通过用连接计算元素的通信总线替换在节点之间的边缘来构建用于码的硬件解码器的导向。以对数似然比(LLR)的形式的概率信息，可以沿着在计算元素之间的通信总线进行传递。

虽然和-积消息传递(或置信传播)被认为对于LDPC码是几乎最佳的，但是实际的LDPC解码器必须考虑诸如解码器的大小和延迟之类的考虑。这是特别是对于其码字长度可以是，例如，648、1296或1944比特或更长的LDPC码的情况。因此，在减少复杂性的努力中，硬件解码器通常使用和-积算法的近似，诸如最小和算法及其变体(例如归一化的最小和、偏移的最小和、校正的最小和等)。