[发明专利]可重构的极化码与低密度奇偶校验码译码器

说明书

一种可重构的极化码与低密度奇偶校验码译码器，包括：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RDU集群读取信息数据写入或者读取信息输出至RDU集群。本发明利用LDPC码和极化码的BP译码算法的相似性，实现了可重构的LDPC码和极化码的可重构译码器，与分别单独实现LDPC译码和极化码译码相比节省了硬件资源，提高了硬件资源利用率。

技术领域

本发明涉及的是一种无线通信领域的技术，具体是一种与5G标准兼容的可重构的极化码与低密度奇偶校验码译码器。

背景技术

LDPC码和Polar码都能够用置信传播(beliefpropagation，BP)译码的方式实现译码，且两种码字的BP译码算法的计算具有较高的相似性，使得实现可重构的译码结构是可行的。尽管极化码和LDPC码已被证明可同时提供可靠的控制信令和高吞吐量数据传输，但译码复杂度通常很高。从硬件资源角度来看，以独立方式分别构建极化和LDPC译码器肯定会导致硬件资源的浪费，因此可重构的译码体系结构来实现能够对极化码和LDPC码译码的译码器结构是非常必要的，特别是对于硬件资源有限并且受电池限制的5G终端来说。有基于(12,6)的LDPC码设计实现的可重构译码单器，而在5G标准中，LDPC码字的长度要长得多，并且码字的种类也非常多，设计的这种LDPC码和polar码可重构译码器难以直接扩展运用到5G标准下的码字译码中去。

发明内容

本发明针对现有可重构译码架构中，支持有限的码字长度，LDPC码字扩展到大码字长度是困难且效率低的困难，提出一种可重构的极化码与低密度奇偶校验码译码器，利用LDPC 码和极化码的BP译码算法的相似性，实现了可重构的LDPC码和polar码的可重构译码器，与分别单独实现LDPC译码和极化码译码相比节省了硬件资源，提高了硬件资源利用率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种可重构的极化码与低密度奇偶校验码译码器，包括：可重构译码单元 (Reconfigurable Decoding Unit，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RDU集群读取信息数据写入或者读取信息输出至RDU集群。

所述的译码器能够实现LDPC译码模式和极化码译码模式，兼容5G R15标准。

所述的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；

所述的RDU集群中的RDU个数为N_{R DU}＝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的数目、H矩阵的子矩阵大小和译码模式决定。

对于LDPC码，同一个RDU阵列中的RDU更新同一个子矩阵中的检查节点的消息。