[发明专利]用于解码非二进制码的方法和对应的解码装置

说明书

技术领域

本发明涉及电信和数据存储领域中的纠错码的解码。更具体地，本发明涉及一种用于非二进制低密度奇偶校验(LDPC)码的解码方法和对应的解码器。

背景技术

使用中等硅面积的用于GF(q)中的非二进制低密度奇偶校验(NB-LDPC)码的高吞吐量解码器的设计是具有挑战性的问题，其既需要低复杂度算法又需要高效的体系结构。

从q元和积(QSPA)[1]、[2]、[3]、[4](例如扩展的最小和(EMS)[5]以及最小最大(Min-Max)[7])导出的算法涉及在它们实施了奇偶校验节点更新等式的校验节点单元(CNU)中的高复杂度。特别地，由于大的固有延迟，所以EMS或Min-Max的不同版本的CNU需要很多比较，这降低了最大可达到的吞吐量。这种高延迟是瓶颈，尤其针对高速NB-LDPC码(R＞0.8)的解码，其中奇偶校验节点度d_c采用大的值。使用足够的硬件并行性，CNU[8]、[10]的类似向前向后实施的技术或气泡检查算法[9]可以减少dc个时钟周期的最小值的延迟，但这仍不足以达到非常高的吞吐量。因此，基于EMS或Min-Max算法[13]、[14]、[15]的体系结构可以实现的编码增益接近于QSPA，但是以低解码吞吐量为代价。

除了类似EMS或Min-Max的算法，其他解决方案已在文献中被提出，相比QSPA而言具有以较大的性能损失为代价而大大降低解码复杂度的目的。可以实现高吞吐量并且同时使用小的芯片面积的体系结构在奇偶校验节点更新期间仅计算非常小的一组奇偶校验等式。多数逻辑可解码(MD)算法[11]和广义位翻转解码算法(GBFDA)[12]已经遵循了这种方法。相比QSPA而言这些简单算法以及相关联的体系结构[21]、[17]、[18]遭受了不可忽略的性能损失，取决于算法和LDPC码在0.7dB至几dB之间。这种性能损失是由于在GBFDA和MD的CNU中使用的软信息的缺乏而造成，并且无法使用大量的解码迭代[18]来恢复。此外，GBFDA和MD倾向于针对具有中等变量节点度(在GBFDA的情况中d_v>3)的码更有效，并且针对超稀疏d_v＝2的NB-LDPC码没有很好地执行，其已被识别为重要的一类非二进制码[6]。

发明内容

本发明允许提高非二进制低密度奇偶校验(NB-LDPC)的解码的性能。

为此，本发明涉及一种用于解码在大小q的有限域中定义的非二进制低密度奇偶校验码的方法，所述码可以被显示在二分图中，包括至少一个变量节点V_n,n＝0,…,N–1以及至少一个校验节点C_m,m＝0,…,M–1，所述方法包括：针对I_t次解码迭代的每次迭代j，以下步骤，包括：

连接至校验节点C_m的每个变量节点V_n被配置为用于确定最可靠符号以及为至少第p个最可靠符号的至少一个符号，其中p≥2以获得dc个最可靠符号的向量；

每个校验节点C_m被配置为用于：

基于由在所述二分图中连接至其的所述变量节点传递的d_c个最可靠符号的向量而确定要被投票的第一符号

基于被定义为具有一个限制的d_c个符号的组合的L+1个测试向量的列表而确定要被投票的i＝1,…,L第二符号的列表，根据所述限制这些d_c个符号的至多η个是具有p≥2的第p个最可靠符号并且这些d_c个符号的至少d_c–η个是最可靠符号

根据本发明的方法可以具有以下特征之一：

每个变量节点被配置为用于确定最可靠符号和第二最可靠符号及其对应的外在可靠性以使得在校验节点处L+1个测试向量的列表在和之间的差值是最小的至多η≤L个位置中通过由第二最可靠符号替代符号而建立。

针对η≤L，其包括以下步骤，所述步骤包括排序器单元被配置为将外在可靠性的差值从最高值到最低值进行排序以获得L个排序索引n的序列所述序列包括η个位置，其中在所述L+1个测试向量中由替代。

每个变量节点还被配置为用于使用相应的幅度投票v₀、v₂对的投票和的投票进行计数来计算来自校验节点的内在信息

其包括在I_t次解码迭代之前初始化步骤包括以下子步骤：