[发明专利]可重构的极化码与低密度奇偶校验码译码器

权利要求书

1.一种可重构的极化码与低密度奇偶校验码译码器，其特征在于，包括：可重构译码单元RDU集群、译码控制器、存储控制器和可重构存储器，其中：译码控制器根据译码方式和译码模式对可重构译码单元RDU集群中的每个码字的RDU进行动态重新分组、生成指令字并输出至可重构译码单元RDU集群和存储控制器，存储控制器根据指令字生成对应的读写控制信号和地址信号并输出至可重构存储器进行读写控制，可重构存储器从可重构译码单元RDU集群读取信息数据写入或者读取信息输出至可重构译码单元RDU集群；

所述的可重构译码单元RDU集群由多个彼此之间没有直接的数据通信的RDU组成，在不同的译码方式和译码模式下，多个RDU分别组织为不同数量的RDU阵列，以单指令多数据的方式加速对同一码字的译码，不同的RDU阵列用于对不同码字的并行译码；

所述的不同数量的RDU阵列是指：

①当一个码字在一次译码迭代中所需要的RDU个数大于RDU总数时，将所有RDU组织在一个RDU阵列中；

②当一个码字在一次译码迭代中所需要的RDU个数小于RDU总数时，将可重构译码单元RDU集群分成多个RDU阵列，并将一次迭代所需的RDU数量合并为一个RDU阵列，使用同一个阵列中的RDU加速对一个码字的译码。

2.根据权利要求1所述的可重构的极化码与低密度奇偶校验码译码器，其特征是，所述的可重构译码单元RDU集群中的RDU个数为N_RDU＝I×J，其中：RDU阵列个数为J，RDU阵列中的RDU个数为I，I和J的值由码字长度、RDU个数、H矩阵的子矩阵大小和译码模式决定；

所述的可重构译码单元RDU集群，通过以下方式进行LDPC译码：针对(N，K)LDPC码的(N-K)×N奇偶校验矩阵H，其中：N为码字的长度，K为数据字的长度且N＞K，当进行基于因子图的BP译码时，LDPC码对应有(N-K)个校验节点(C)和n个变量节点(V)，校验矩阵H中第i列第j行为1则为第i个变量节点和第j个检验节点之间有连接，会进行相应的信息传递；

所述的LDPC译码的每次迭代对应整个校验矩阵的更新，RDU每次完成校验矩阵中一或两行校验节点的更新。

3.根据权利要求2所述的可重构的极化码与低密度奇偶校验码译码器，其特征是，所述的校验节点的更新包括：其中：为在第t次迭代时从校验节点c_i发送到变量节点v_j的C2V消息，为在第t次迭代时从变量节点v_j发送到校验节点c_i的V2C变量，为第t次时第i个变量节点u的后验概率对数似然比信息。

4.根据权利要求2所述的可重构的极化码与低密度奇偶校验码译码器，其特征是，根据3GPP R15支持两种速率兼容的基图进行数据信道编码，该两种基图分别用于较大的块长度和较高的数据速率以及用于较小的块长度和较低的数据速率。

5.根据权利要求1所述的可重构的极化码与低密度奇偶校验码译码器，其特征是，所述的可重构译码单元RDU集群，通过置信度传递译码算法基于一个对应的有(n+1)N个节点的因子图进行极化码译码：在码字长度为N＝2ⁿ的极化码的译码过程的因子图中，节点(i，j)为在第i阶段的第j输入点，每个节点有两种类型的信息：从左至右的信息里和从右到左的信息在对应因子图上信息传播一个来回为一个迭代过程，其中t为迭代次数。

6.根据权利要求5所述的可重构的极化码与低密度奇偶校验码译码器，其特征是，所述的因子图中对应有n×N/2个基本计算块，该基本计算块为三个带符号的加法器和三个比较器组成的两阶流水结构，每个基本计算块和四个节点相连接，每个节点从左至右的信息和从右到左的信息相关联；故基于上述因子图的置信度传递译码，通过以下方式由基本计算块迭代计算实现：其中：sign(x)和sign(y)取自x或y的符号位，节点(i，j)为在第i阶段的第j输入点，每一个节点有两种类型的对数似然比(LLR)：从左至右的信息里和从右到左的信息t为第t次迭代。