低密度奇偶校驗碼的譯碼方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低密度奇偶校驗碼的譯碼方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 信息化戰(zhàn)爭中，戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈是作戰(zhàn)部隊獲取戰(zhàn)場信息優(yōu)勢、提高作戰(zhàn)平臺快速反 應(yīng)能力和協(xié)同作戰(zhàn)能力、實現(xiàn)指揮自動化的關(guān)鍵要素之一。隨著現(xiàn)代武器裝備和作戰(zhàn)體制 的不斷改進，尤其是大容量戰(zhàn)術(shù)信息和多武器平臺協(xié)同作戰(zhàn)的需要，對戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈戰(zhàn)術(shù)性 能提出了更高要求。一方面，大量雷達、通信和電子干擾設(shè)備裝備在艦船、飛機等武器上，戰(zhàn) 場電磁環(huán)境變得越來越復(fù)雜，這要求戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈具有更強的傳輸效率和可靠性；另一方面， 戰(zhàn)場信息的多樣化，要求戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈具有對海量數(shù)據(jù)信息（包括語音、圖像等）實時傳輸?shù)?能力。基于強大糾錯能力的信道編碼是提高功率利用率、改進信道傳輸效率、提高可靠性 及實現(xiàn)大容量傳輸?shù)挠行侄?。就信道編碼而言，低密度奇偶校驗（Low Density Parity Check，LDPC)碼作為目前性能最好的碼之一，無疑是一種很好的選擇。
[0003] 高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在無人機偵察、衛(wèi)星偵察、衛(wèi)星測控、寬帶軍事衛(wèi)星通信、以及 相關(guān)的民用通信系統(tǒng)中都有廣泛的應(yīng)用前景?，F(xiàn)有的采用現(xiàn)場可編程門陣列（Field - Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)實現(xiàn)LDPC碼的譯碼方法中，數(shù)據(jù)的輸入輸出控制采用寄 存器的循環(huán)移位實現(xiàn)，這種方法需要借助一種可配置循環(huán)移位交換網(wǎng)絡(luò)來進行數(shù)據(jù)的動態(tài) 排序，可配置循環(huán)移位交換網(wǎng)絡(luò)需要占用額外的邏輯資源，而且信道初始消息在送入譯碼 器之前需要進行交織，譯碼輸出比特要經(jīng)過反交織才能還原為原始發(fā)送比特序列，交織器 的引入不僅需要消耗額外的邏輯資源，而且還會增加譯碼時延，同時這種方式對于實現(xiàn)非 規(guī)則LDPC碼而言是一個挑戰(zhàn)。同時，現(xiàn)有的部分并行譯碼方法中，LDPC碼譯碼算法的并行 度是譯碼器結(jié)構(gòu)中準循環(huán)奇偶校驗矩陣的每一行塊對應(yīng)一個校驗節(jié)點處理模塊，每一列塊 對應(yīng)一個變量節(jié)點處理模塊，譯碼并行度相對固定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明實施例期望提供低密度奇偶校驗碼的譯碼方法，已解決背景技 術(shù)中存在的技術(shù)問題。
[0005] 本發(fā)明實施例的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
[0006] 本發(fā)明實施例提供了一種低密度奇偶校驗碼的譯碼方法，所述方法包括：
[0007] 對低密度奇偶校驗碼進行類型分析得到所述低密度奇偶校驗碼的特征信息；
[0008] 根據(jù)所述特征信息存儲所述低密度奇偶校驗碼的校驗信息和變量信息；
[0009] 通過所述校驗信息確定對應(yīng)所述校驗信息的校驗子矩陣；
[0010] 通過所述校驗子矩陣和所述變量信息對應(yīng)的變量矩陣實現(xiàn)對所述低密度奇偶校 驗碼的譯碼。
[0011] 上述方案中，所述根據(jù)所述特征信息存儲所述低密度奇偶校驗碼的校驗信息和變 量信息包括：
[0012] 若所述低密度奇偶校驗碼對應(yīng)的校驗矩陣為規(guī)則碼時，則將校驗信息和變量信息 保存至同一存儲器；否則，將校驗信息和變量信息分別保存至不同的存儲器。
[0013] 上述方案中，所述通過所述校驗信息確定對應(yīng)所述校驗信息的校驗子矩陣包括：
[0014] 對所述校驗信息對應(yīng)的校驗矩陣進行行分析和列分析得到位置特征信息，根據(jù)設(shè) 定條件和所述位置特征信息將所述校驗矩陣分解為設(shè)定數(shù)量的校驗子矩陣。
[0015] 上述方案中，所述對所述校驗信息對應(yīng)的校驗矩陣進行行分析和列分析得到位置 特征信息包括：
[0016] 對所述校驗矩陣進行行分析和列分析，得到所述校驗矩陣中元素的位置信息；
[0017] 從所述位置信息中提取出非零元素的位置特征信息，所述位置特征信息用于表征 所述校驗矩陣中循環(huán)子矩陣被分割的能力。
[0018] 上述方案中，所述位置特征信息保存在塊隨機存儲器的第一存儲區(qū)。
[0019] 上述方案中，所述通過所述校驗子矩陣和所述變量信息對應(yīng)的變量矩陣實現(xiàn)對所 述低密度奇偶校驗碼的譯碼包括：
[0020] 將所述校驗子矩陣的更新運算過程中的第一中間數(shù)據(jù)和變量矩陣的更新運算過 程中的第二中間數(shù)據(jù)保存至塊隨機存儲器的第二存儲區(qū)；所述第一中間數(shù)據(jù)包括校驗子矩 陣的更新運算過程中的過程數(shù)據(jù)；第二中間數(shù)據(jù)包括變量矩陣的更新運算過程中的過程數(shù) 據(jù)。
[0021] 上述方案中，所述通過所述校驗子矩陣和所述變量信息對應(yīng)的變量矩陣實現(xiàn)對所 述低密度奇偶校驗碼的譯碼還包括：
[0022] 分別對所述校驗子矩陣中的元素和變量矩陣中的元素進行擴位處理得到第一擴 位元素和第二擴位元素；
[0023] 對通過所述第一擴位元素和第二擴位元素計算得到的計算結(jié)果進行截斷。
[0024] 上述方案中，在所述分別對所述校驗子矩陣中的元素和變量矩陣中的元素進行擴 位處理得到第一擴位元素和第二擴位元素之前還包括：
[0025] 將所述校驗子矩陣中的元素和變量矩陣中的元素轉(zhuǎn)換為設(shè)定數(shù)據(jù)格式。
[0026] 上述方案中，所述設(shè)定數(shù)據(jù)格式包括二進制補碼。
[0027] 本發(fā)明所提供的低密度奇偶校驗碼的譯碼方法根據(jù)低密度奇偶校驗碼的特征信 息存儲低密度奇偶校驗碼的校驗信息和變量信息，簡化了低密度奇偶校驗碼的譯碼過程； 通過所述校驗信息確定對應(yīng)所述校驗信息的校驗子矩陣，提供了譯碼過程的并行處理能 力，縮短了譯碼時間。
【附圖說明】
[0028] 圖1為實施例1的LDPC碼的譯碼方法的流程圖；
[0029] 圖2為實施例3的LDPC碼譯碼方法流程圖；
[0030] 圖3為實施例3的高并行度部分并行譯碼器整體架構(gòu)；
[0031] 圖4為實施例3的高并行度迭代譯碼模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0032] 為了能明確實現(xiàn)本發(fā)明的實施例的結(jié)構(gòu)，在圖中標(biāo)注了特定的尺寸、結(jié)構(gòu)和器件， 但這僅為示意需要，并非意圖將本發(fā)明限定在該特定尺寸、結(jié)構(gòu)、器件和環(huán)境中，根據(jù)具體 需要，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以將這些器件和環(huán)境進行調(diào)整或者修改，所進行的調(diào)整或 者修改仍然包括在后附的權(quán)利要求的范圍中。
【具體實施方式】
[0033] 在以下的描述中，將描述本發(fā)明的多個不同的方面，然而，對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技 術(shù)人員而言，可以僅僅利用本發(fā)明的一些或者全部結(jié)構(gòu)或者流程來實施本發(fā)明。為了解釋 的明確性而言，闡述了特定的數(shù)目、配置和順序，但是很明顯，在沒有這些特定細節(jié)的情況 下也可以實施本發(fā)明。在其他情況下，為了不混淆本發(fā)明，對于一些眾所周知的特征將不再 進行詳細闡述。
[0034] 實施例1
[0035] 本實施例提供了一種LDPC碼的譯碼方法，如圖1所示，本實施例方法包括：
[0036] 步驟S101、對LDPC碼進行類型分析得到所述LDPC碼的特征信息；
[0037] LDPC碼是一種具有稀疏校驗矩陣的分組糾錯碼。幾乎適用于所有的信道，因此成 為編碼界近年來的研究熱點。它的性能逼近香農(nóng)限，且描述和實現(xiàn)簡單，易于進行理論分析 和研究，譯碼簡單且可實行并行操作，適合硬件實現(xiàn)。通常，按數(shù)據(jù)格式可以將LDPC碼分為 規(guī)則LDPC碼和非規(guī)則LDPC碼。規(guī)則LDPC碼和非規(guī)則LDPC碼在譯碼過程中的復(fù)雜度不同。 因此，可以先對規(guī)則LDPC碼和非規(guī)則LDPC碼進行分類，降低LDPC碼的譯碼復(fù)雜度，提高譯 碼效率。
[0038] 步驟S102、根據(jù)所述特征信息存儲所述LDPC碼的校驗信息和變量信息；
[0039] 根據(jù)規(guī)則LDPC碼和非規(guī)則LDPC碼針對性地對校驗信息和變量信息，能夠降低譯 碼復(fù)雜度，提高譯碼精度。
[0040] 步驟S103、通過所述校驗信息確定對應(yīng)所述校驗信息的校驗子矩陣；
[0041] 校驗信息對應(yīng)校驗矩陣，通過校驗信息確定對應(yīng)所述校驗信息的校驗子矩陣，即 將校驗矩陣分解得到校驗子矩陣，提高了譯碼過程中的數(shù)據(jù)并行處理能力。
[0042] 步驟S104、通過所述校驗子矩陣和所述變量信息對應(yīng)的變量矩陣實現(xiàn)對所述 LDPC碼的譯碼。
[0043] 本發(fā)明所提供的低密度奇偶校驗碼的譯碼方法根據(jù)低密度奇偶校驗碼的特征信 息存儲低密度奇偶校驗碼的校驗信息和變量信息，簡化了低密度奇偶校驗碼的譯碼過程； 通過所述校驗信息確定對應(yīng)所述校驗信息的校驗子矩陣，提供了譯碼過程的并行處理能 力，縮短了譯碼時間。
[0044] 具體的，步驟S102包括：若所述LDPC碼對應(yīng)的校驗矩陣為規(guī)則碼時，則將校驗信 息和變量信息保存至同一存儲器；否則，將校驗信息和變量信息分別保存至不同的存儲器。
[0045] 具體的，步驟S103包括：對所述校驗信息對應(yīng)的校驗矩陣進行行分析和列分析得 到位置特征信息，根據(jù)設(shè)定條件和所述位置特征信息將所述校驗矩陣分解為設(shè)定數(shù)量的校 驗子矩陣。其中，設(shè)定條件為譯碼過程中的根據(jù)實際情況進行設(shè)定的條件。將設(shè)定條件和 位置特征信息結(jié)合起來對校驗矩陣進行分解，能根據(jù)實際情況最大化提高譯碼的并行處理