專利名稱：解碼ldpc編碼信號(hào)的解碼器及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，更具體地說，涉及通信系統(tǒng)內(nèi)低密度奇偶校驗(yàn)(LowDensity Parity Check，簡(jiǎn)稱LDPC)編碼信號(hào)的解碼。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)已經(jīng)持續(xù)發(fā)展了多年，近年來，采用迭代糾錯(cuò)碼的通信系統(tǒng)是研究 者們關(guān)注的焦點(diǎn)。其中最受關(guān)注的是采用LDPC碼的通信系統(tǒng)。在同一信噪比情況下，使用 迭代碼的通信系統(tǒng)的誤碼率通常低于使用其它編碼的通信系統(tǒng)。該領(lǐng)域的一個(gè)持續(xù)和主要的發(fā)展方向是降低通信系統(tǒng)中的信噪比以達(dá)到特定的 誤碼率。理想的目標(biāo)是嘗試研究通信信道中的山農(nóng)限度(aiarmon'slimit)，山農(nóng)限度可以 看作是用在具有特定信噪比的信道中使用的數(shù)據(jù)傳輸率，通過該信道可實(shí)現(xiàn)無誤碼傳輸。 換句話說，山農(nóng)限度是在給定調(diào)制和編碼率情況下信道容量的理論限度。LDPC碼已被證實(shí)在某些情況下可以提供接近山農(nóng)限度的非常好的解碼性能。理論 上，某些LDPC解碼器被證實(shí)可以達(dá)到離山農(nóng)限度0.3分貝的性能。長(zhǎng)度為一百萬的不規(guī)則 LDPC碼曾達(dá)到該性能，它證實(shí)了在通信系統(tǒng)中應(yīng)用LDPC碼是非常有希望的。LDPC編碼信號(hào)的使用繼續(xù)被應(yīng)用于許多新的領(lǐng)域?？刹捎肔DPC編碼信號(hào)的幾種 可能的通信系統(tǒng)的例子包括用于高速以太網(wǎng)應(yīng)用的采用4對(duì)雙絞線電纜的通信系統(tǒng)(例如 依據(jù)IEEE 802. 3an的10(ibpS(吉比特/秒)以太網(wǎng)操作(10GBASE-T))以及無線環(huán)境內(nèi)運(yùn) 行的通信系統(tǒng)(例如在包括IEEE 802. Iln新興標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802. 11環(huán)境空間內(nèi))。對(duì)于這些特殊的通信系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，非常期望有能夠?qū)崿F(xiàn)接近容量的糾錯(cuò)碼。因 使用傳統(tǒng)的鏈接碼而引入的潛在限制(latency constraints)，妨礙了他們?cè)诟邤?shù)據(jù)率通 信系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的使用。一般來講，在采用LDPC碼的通信系統(tǒng)環(huán)境內(nèi)，在通信信道的一端有一個(gè)具有編碼 器能力的第一通信設(shè)備，在通信信道的另一端有一個(gè)具有解碼器能力的第二通信設(shè)備。多 數(shù)情況下，這兩個(gè)通信設(shè)備其一或兩者都具有編碼器和解碼器能力(例如在雙向通信系統(tǒng) 內(nèi))。LDPC碼還可以應(yīng)用于各種其它應(yīng)用中，包括那些采用某種形式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(例如，硬 盤驅(qū)動(dòng)器HDD應(yīng)用和其它存儲(chǔ)設(shè)備)的應(yīng)用，其中數(shù)據(jù)在寫入存儲(chǔ)媒介之前被編碼，然后數(shù) 據(jù)在從該數(shù)據(jù)媒介中讀出/取出后被解碼。在許多這樣的現(xiàn)有通信設(shè)備中，設(shè)計(jì)解碼LDPC編碼信號(hào)的有效設(shè)備和/或通信 設(shè)備的一個(gè)最大的困難在于存儲(chǔ)和管理在迭代解碼過程中(例如，在校驗(yàn)引擎和比特引擎 之間來回存儲(chǔ)和傳遞校驗(yàn)邊消息和比特邊消息時(shí))被更新和使用的所有比特邊消息(bit edge message)和校驗(yàn)邊消息(check edge message)所需的大面積和存儲(chǔ)器。在LDPC碼 環(huán)境中處理相對(duì)較大的塊尺寸時(shí)，處理這些校驗(yàn)邊消息和比特邊消息所需的存儲(chǔ)器要求和存儲(chǔ)器管理將是非常難于處理的。因而本技術(shù)領(lǐng)域需要并將繼續(xù)需要有一種更好的手段來 解碼LDPC編碼信號(hào)以提取出編碼在其內(nèi)的信息。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種解碼LDPC編碼信號(hào)的解碼器，所述解碼 器包括校驗(yàn)引擎，其采用第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消 息；比特引擎，其縮放(scale)所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成縮放后的第二校驗(yàn)邊消息；采用所述縮放后的第二校驗(yàn)邊消息更新第二比特邊消息，從而生成第三比特邊消 息；采用所述第三比特邊消息生成軟信息，所述軟信息對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼 信號(hào)內(nèi)的信息比特；且其中所述對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的軟信息被用于做出對(duì)編碼 在所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的最佳估計(jì)。優(yōu)選地，所述校驗(yàn)引擎還縮放第四比特邊消息從而生成縮放后的第四比特邊消 息；以及采用所述縮放后的第四比特邊消息更新第三校驗(yàn)邊消息，從而生成第四校驗(yàn)邊消 肩、ο優(yōu)選地，在第一次解碼迭代過程中，所述比特引擎依據(jù)第一縮放參數(shù)縮放所述第 二校驗(yàn)邊消息從而生成所述縮放后的第二校驗(yàn)邊消息；且在第二次解碼迭代過程中，所述 比特引擎依據(jù)第二縮放參數(shù)縮放第三校驗(yàn)邊消息從而生成縮放后的第三校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，在第一時(shí)鐘周期中，所述比特引擎依據(jù)第一縮放參數(shù)縮放所述第二校驗(yàn) 邊消息從而生成所述縮放后的第二校驗(yàn)邊消息；且在第二時(shí)鐘周期中，所述比特引擎依據(jù) 第二縮放參數(shù)縮放第三校驗(yàn)邊消息從而生成縮放后的第三校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，在解碼迭代的第一子迭代過程中，所述校驗(yàn)引擎依據(jù)第一縮放參數(shù)縮放 所述第一比特邊消息；且在解碼迭代的第二子迭代過程中，所述比特引擎依據(jù)第二縮放參 數(shù)縮放所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成所述縮放后的第二校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，在第一次解碼迭代過程中，所述校驗(yàn)引擎依據(jù)第一縮放參數(shù)縮放所述第 一比特邊消息；且在第二次解碼迭代過程中，所述校驗(yàn)引擎依據(jù)第二縮放參數(shù)縮放所述第 三比特邊消息。優(yōu)選地，所述校驗(yàn)引擎還給所述第一比特邊消息減去或加上一個(gè)值從而生成修改 后的第一比特邊消息；以及采用所述修改后的第一比特邊消息更新所述第一校驗(yàn)邊消息， 從而生成所述第二校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述比特引擎還給所述縮放后的第二校驗(yàn)邊消息減去或加上一個(gè)值從而 生成修改且縮放后的第二校驗(yàn)邊消息；以及采用所述修改且縮放后的第二校驗(yàn)邊消息更新 所述第二比特邊消息，從而生成第三比特邊消息。優(yōu)選地，所述校驗(yàn)引擎還給所述第一比特邊消息進(jìn)行移位或舍入從而生成修改后 的第一比特邊消息；以及采用所述修改后的第一比特邊消息更新所述第一校驗(yàn)邊消息，從而生成所述第二校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述比特引擎還給所述縮放后的第二校驗(yàn)邊消息進(jìn)行移位或舍入從而生 成修改且縮放后的第二校驗(yàn)邊消息；以及采用所述修改且縮放后的第二校驗(yàn)邊消息更新所 述第二比特邊消息，從而生成第三比特邊消息。優(yōu)選地，所述比特引擎還給所述第二校驗(yàn)邊消息減去或加上一個(gè)值從而生成修改 后的第二校驗(yàn)邊消息；縮放所述修改后的第二校驗(yàn)邊消息從而生成所述縮放后的第二校驗(yàn) 邊消息；以及采用所述縮放后的第二校驗(yàn)邊消息更新所述第二比特邊消息，從而生成所述 第三比特邊消息。優(yōu)選地，所述比特引擎還接收與編碼在所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特相對(duì)應(yīng) 的對(duì)數(shù)似然比(LLR)；通過給所述LLR增加一個(gè)值、減去一個(gè)值以及縮放所述LLR中的至少 一個(gè)操作修改所述LLR，從而生成修改后的LLR ；以及采用所述修改后的LLR更新所述第二 比特邊消息，從而生成所述第三比特邊消息。優(yōu)選地，所述比特引擎還通過給所述第三比特邊消息增加一個(gè)值或減去一個(gè)值、 縮放所述第三比特邊消息、對(duì)所述第三比特邊消息進(jìn)行移位以及舍入中的至少一個(gè)操作修 改所述第三比特邊消息，從而生成修改后的第三比特邊消息；以及將所述修改后的第三比 特邊消息傳送給所述校驗(yàn)引擎。優(yōu)選地，所述比特引擎還壓縮所述第三比特邊消息從而生成壓縮后的第三比特邊 消息；將所述修改后的第三比特邊消息傳送給所述校驗(yàn)引擎；且所述校驗(yàn)引擎解壓縮所述壓縮后的第三比特邊消息，從而恢復(fù)出所述第三比特邊 消息以用于更新至少一個(gè)其它的校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述校驗(yàn)引擎還接收壓縮后的比特邊消息；并解壓縮所述壓縮后的比特 邊消息，從而恢復(fù)出第一比特邊消息以用于更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消 肩、ο優(yōu)選地，所述校驗(yàn)引擎還接收壓縮后的比特邊消息；解壓縮所述壓縮后的比特邊 消息，從而恢復(fù)出第一比特邊消息以用于更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消息； 壓縮所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成壓縮后的第二校驗(yàn)邊消息；傳送所述壓縮后的第二校驗(yàn) 邊消息給比特引擎；且所述比特引擎接收所述壓縮后的第二校驗(yàn)邊消息；并解壓縮所述壓縮后的第二校 驗(yàn)邊消息從而恢復(fù)出所述第二校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述校驗(yàn)引擎使用2的冪函數(shù)(a powers of two function)壓縮所述第 二校驗(yàn)邊消息從而生成壓縮后的第二校驗(yàn)邊消息；傳送所述壓縮后的第二校驗(yàn)邊消息給比 特引擎；且所述比特引擎接收所述壓縮后的第二校驗(yàn)邊消息；并解壓縮所述壓縮后的第二校 驗(yàn)邊消息從而恢復(fù)出所述第二校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述校驗(yàn)引擎接收壓縮后的比特邊消息；并使用2的冪函數(shù)解壓縮所述 壓縮后的比特邊消息，從而恢復(fù)出第一比特邊消息以用于更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成 第二校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述解碼器實(shí)現(xiàn)在用于從通信信道接收所述LDPC編碼信號(hào)的通信設(shè)備 內(nèi)；且
所述通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)在衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、有線通信系統(tǒng)和光纖通信系 統(tǒng)中的至少一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明還提供一種解碼LDPC編碼信號(hào)的解碼器，所述解 碼器包括校驗(yàn)引擎，其采用第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消息；通過執(zhí)行給所述第二校驗(yàn)邊消息增加一個(gè)值或減去一個(gè)值、縮放所述第二校驗(yàn)邊 消息、對(duì)所述第二校驗(yàn)邊消息進(jìn)行移位、對(duì)所述第二校驗(yàn)邊消息舍入、和壓縮所述第二校驗(yàn) 邊消息中的至少一個(gè)操作，修改所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成修改后的第二校驗(yàn)邊消息； 以及比特引擎，其接收所述修改后的第二校驗(yàn)邊消息；若修改后的第二校驗(yàn)邊消息已由校驗(yàn)引擎進(jìn)行了壓縮，解壓縮所述修改后的第二 校驗(yàn)邊消息從而生成解壓縮且修改后的第二校驗(yàn)邊消息；采用所述修改后的第二校驗(yàn)邊消息或所述解壓縮且修改后的第二校驗(yàn)邊消息來 更新第二比特邊消息，從而生成第三比特邊消息；采用所述第三比特邊消息生成軟信息，所述軟信息對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼 信號(hào)內(nèi)的信息比特；且其中所述對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的軟信息被用于做出對(duì)編碼 在所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的最佳估計(jì)。優(yōu)選地，所述比特引擎接收所述修改后的第二校驗(yàn)邊消息；通過執(zhí)行給所述修改后的第二校驗(yàn)邊消息增加至少一個(gè)額外的值或減去至少一 個(gè)額外的值、縮放所述修改后的第二校驗(yàn)邊消息、解壓縮所述修改后的第二校驗(yàn)邊消息中 的至少一個(gè)操作，修改所述修改后的第二校驗(yàn)邊消息從而生成二次修改后的第二校驗(yàn)邊消 息；采用所述二次修改后的第二校驗(yàn)邊消息來更新第二比特邊消息，從而生成第三比 特邊消息。優(yōu)選地，所述值是第一值；所述校驗(yàn)引擎通過給所述第一比特邊消息增加或減去第二值和縮放所述第一比特邊消息中的 至少一個(gè)操作來修改所述第一比特邊消息，從而生成修改后的第一比特邊消息；采用所述修改后的第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消 肩、ο優(yōu)選地，所述值是第一值；在第一次解碼迭代過程中，所述校驗(yàn)引擎通過給所述第一比特邊消息增加或減去第二值和依據(jù)第一縮放參數(shù)縮放所述第 一比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第一比特邊消息，從而生成修改后的第一比特 邊消息；采用所述修改后的第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消 息；
在第二次解碼迭代過程中，所述校驗(yàn)引擎通過給所述第三比特邊消息增加或減去第三值和依據(jù)第二縮放參數(shù)縮放所述第 三比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第三比特邊消息，從而生成修改后的第三比特 邊消息；采用所述修改后的第三比特邊消息更新至少一個(gè)額外的(additional)校驗(yàn)邊消
肩、ο優(yōu)選地，所述比特引擎接收與編碼在所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特相對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)似然比(LLR)；通過給所述LLR增加一個(gè)值、減去一個(gè)值以及縮放所述LLR中的至少一個(gè)操作修 改所述LLR，從而生成修改后的LLR ；采用所述修改后的LLR更新所述第二比特邊消息，從而生成所述第三比特邊消
肩、ο優(yōu)選地，所述值是第一值；所述比特引擎通過給所述第三比特邊消息增加或減去第二值、縮放所述第三比特邊消息和壓縮 所述第三比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第三比特邊消息，從而生成修改后的第 三比特邊消息；傳送所述修改后的第三比特邊消息給校驗(yàn)弓I擎。優(yōu)選地，壓縮所述第二校驗(yàn)邊消息通過使用2的冪函數(shù)來執(zhí)行。優(yōu)選地，所述解碼器實(shí)現(xiàn)在用于從通信信道接收所述LDPC編碼信號(hào)的通信設(shè)備 內(nèi)；且所述通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)在衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、有線通信系統(tǒng)和光纖通信系 統(tǒng)中的至少一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明還提供一種解碼LDPC編碼信號(hào)的解碼器，所述解 碼器包括校驗(yàn)引擎，其采用第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消 息；比特引擎，其通過執(zhí)行給所述第二校驗(yàn)邊消息增加一個(gè)值或減去一個(gè)值、縮放所述第二校驗(yàn)邊 消息、對(duì)所述第二校驗(yàn)邊消息進(jìn)行移位、對(duì)所述第二校驗(yàn)邊消息舍入、和解壓縮所述第二校 驗(yàn)邊消息中的至少一個(gè)操作，修改所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成修改后的第二校驗(yàn)邊消 息；采用所述修改后的第二校驗(yàn)邊消息來更新第二比特邊消息，從而生成第三比特邊 消息；采用所述第三比特邊消息生成軟信息，所述軟信息對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼 信號(hào)內(nèi)的信息比特；且其中所述對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的軟信息被用于做出對(duì)編碼 在所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的最佳估計(jì)。優(yōu)選地，所述值是第一值；所述校驗(yàn)引擎通過給所述第一比特邊消息增加或減去第二值和縮放所述第一比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第一比特邊消息，從而生成修改后的第一比特邊消息；采用所述修改后的第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消 息。優(yōu)選地，所述值是第一值；在第一次解碼迭代過程中，所述校驗(yàn)引擎通過給所述第一比特邊消息增加或減去第二值和依據(jù)第一縮放參數(shù)縮放所述第 一比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第一比特邊消息，從而生成修改后的第一比特 邊消息；采用所述修改后的第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消 息；在第二次解碼迭代過程中，所述校驗(yàn)引擎通過給所述第三比特邊消息增加或減去第三值和依據(jù)第二縮放參數(shù)縮放所述第 三比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第三比特邊消息，從而生成修改后的第三比特 邊消息；采用所述修改后的第三比特邊消息更新至少一個(gè)額外的校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述值是第一值；在第一時(shí)鐘周期中，所述校驗(yàn)引擎通過給所述第一比特邊消息增加或減去第二值和依據(jù)第一縮放參數(shù)縮放所述第 一比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第一比特邊消息，從而生成修改后的第一比特 邊消息；采用所述修改后的第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消 息；在第二時(shí)鐘周期中，所述校驗(yàn)引擎通過給所述第三比特邊消息增加或減去第三值和依據(jù)第二縮放參數(shù)縮放所述第 三比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第三比特邊消息，從而生成修改后的第三比特 邊消息；采用所述修改后的第三比特邊消息更新至少一個(gè)額外的校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述值是第一值；在第一子迭代過程中，所述校驗(yàn)引擎通過給所述第一比特邊消息增加或減去第二值和依據(jù)第一縮放參數(shù)縮放所述第 一比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第一比特邊消息，從而生成修改后的第一比特 邊消息；采用所述修改后的第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消 息；在第二子迭代過程中，所述校驗(yàn)引擎通過給所述第三比特邊消息增加或減去第三值和依據(jù)第二縮放參數(shù)縮放所述第 三比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第三比特邊消息，從而生成修改后的第三比特 邊消息；采用所述修改后的第三比特邊消息更新至少一個(gè)額外的校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述比特引擎接收與編碼在所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特相對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)似然比(LLR)；通過給所述LLR增加一個(gè)值、減去一個(gè)值以及縮放所述LLR中的至少一個(gè)操作修改所述LLR，從而生成修改后的LLR ；采用所述修改后的LLR更新所述第二比特邊消息，從而生成所述第三比特邊消息。優(yōu)選地，所述比特引擎通過給所述第三比特邊消息增加或減去至少一個(gè)額外的值、縮放所述第三比特邊 消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第三比特邊消息，從而生成修改后的第三比特邊消息；傳送所述修改后的第三比特邊消息給校驗(yàn)弓I擎。優(yōu)選地，所述比特引擎壓縮所述第三比特邊消息從而生成壓縮后的第三比特邊消 息；將所述修改后的第三比特邊消息傳送給所述校驗(yàn)引擎；且所述校驗(yàn)引擎解壓縮所述壓縮后的第三比特邊消息，從而恢復(fù)出所述第三比特邊 消息以用于更新至少一個(gè)額外的(additional)校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述校驗(yàn)引擎接收壓縮后的比特邊消息；并解壓縮所述壓縮后的比特邊 消息，從而恢復(fù)出第一比特邊消息以用于更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述校驗(yàn)引擎接收壓縮后的比特邊消息；并使用2的冪函數(shù)解壓縮所述 壓縮后的比特邊消息，從而恢復(fù)出第一比特邊消息以用于更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成 第二校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述校驗(yàn)引擎接收壓縮后的比特邊消息；解壓縮所述壓縮后的比特邊消 息，從而恢復(fù)出第一比特邊消息以用于更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消息；壓 縮所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成壓縮后的第二校驗(yàn)邊消息；傳送所述壓縮后的第二校驗(yàn)邊 消息給比特引擎；且所述比特引擎接收所述壓縮后的第二校驗(yàn)邊消息；并解壓縮所述壓縮后的第二校 驗(yàn)邊消息從而恢復(fù)出所述第二校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述校驗(yàn)引擎使用2的冪函數(shù)壓縮所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成壓縮后 的第二校驗(yàn)邊消息；傳送所述壓縮后的第二校驗(yàn)邊消息給比特引擎。優(yōu)選地，所述解碼器實(shí)現(xiàn)在用于從通信信道接收所述LDPC編碼信號(hào)的通信設(shè)備 內(nèi)；且所述通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)在衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、有線通信系統(tǒng)和光纖通信系 統(tǒng)中的至少一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明還提供一種解碼LDPC編碼信號(hào)的方法，所述方法 包括通過采用第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息從而生成第二校驗(yàn)邊消息來執(zhí)行 校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理；通過執(zhí)行給所述第二校驗(yàn)邊消息增加或減去一個(gè)值、縮放所述第二校驗(yàn)邊消息、 對(duì)所述第二校驗(yàn)邊消息進(jìn)行移位、對(duì)所述第二校驗(yàn)邊消息舍入、和解壓縮所述第二校驗(yàn)邊 消息中的至少一個(gè)操作，修改所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成修改后的第二校驗(yàn)邊消息；采用所述修改后的第二校驗(yàn)邊消息來更新第二比特邊消息從而生成第三比特邊 消息來執(zhí)行比特節(jié)點(diǎn)處理；采用所述第三比特邊消息生成軟信息，所述軟信息對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼 信號(hào)內(nèi)的信息比特；
使用所述對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的軟信息做出對(duì)編碼在 所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的最佳估計(jì)。優(yōu)選地，所述值是第一值；所述方法進(jìn)一步包括通過給所述第一比特邊消息增加或減去第二值和縮放所述第一比特邊消息中的 至少一個(gè)操作來修改所述第一比特邊消息，從而生成修改后的第一比特邊消息；通過采用所述修改后的第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息從而生成第二校驗(yàn) 邊消息來執(zhí)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理。優(yōu)選地，所述值是第一值；所述方法進(jìn)一步包括在第一次解碼迭代過程中通過給所述第一比特邊消息增加或減去第二值和依據(jù)第一縮放參數(shù)縮放所述第 一比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第一比特邊消息，從而生成修改后的第一比特 邊消息；通過采用所述修改后的第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息從而生成第二校驗(yàn) 邊消息來執(zhí)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理；在第二次解碼迭代過程中通過給所述第三比特邊消息增加或減去第三值和依據(jù)第二縮放參數(shù)縮放所述第 三比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第三比特邊消息，從而生成修改后的第三比特 邊消息；通過采用所述修改后的第三比特邊消息更新至少一個(gè)額外的校驗(yàn)邊消息來執(zhí)行 校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理。優(yōu)選地，所述值是第一值；所述方法進(jìn)一步包括在第一時(shí)鐘周期中通過給所述第一比特邊消息增加或減去第二值和依據(jù)第一縮放參數(shù)縮放所述第 一比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第一比特邊消息，從而生成修改后的第一比特 邊消息；通過采用所述修改后的第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息從而生成第二校驗(yàn) 邊消息來執(zhí)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理；在第二時(shí)鐘周期中通過給所述第三比特邊消息增加或減去第三值和依據(jù)第二縮放參數(shù)縮放所述第 三比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第三比特邊消息，從而生成修改后的第三比特 邊消息；通過采用所述修改后的第三比特邊消息更新至少一個(gè)額外的校驗(yàn)邊消息來執(zhí)行 校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理。優(yōu)選地，所述值是第一值；所述方法進(jìn)一步包括在第一子迭代過程中通過給所述第一比特邊消息增加或減去第二值和依據(jù)第一縮放參數(shù)縮放所述第 一比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第一比特邊消息，從而生成修改后的第一比特 邊消息；通過采用所述修改后的第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息從而生成第二校驗(yàn)邊消息來執(zhí)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理；在第二子迭代過程中通過給所述第三比特邊消息增加或減去第三值和依據(jù)第二縮放參數(shù)縮放所述第 三比特邊消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第三比特邊消息，從而生成修改后的第三比特 邊消息；通過采用所述修改后的第三比特邊消息更新至少一個(gè)額外的校驗(yàn)邊消息來執(zhí)行 校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理。優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括接收與編碼在所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特相對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)似然比(LLR)；通過給所述LLR增加一個(gè)值、減去一個(gè)值以及縮放所述LLR中的至少一個(gè)操作修 改所述LLR，從而生成修改后的LLR ；通過采用所述修改后的LLR更新所述第二比特邊消息從而生成所述第三比特邊 消息來執(zhí)行比特節(jié)點(diǎn)處理。優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括通過給所述第三比特邊消息增加或減去至少一個(gè)額外的值、縮放所述第三比特邊 消息中的至少一個(gè)操作來修改所述第三比特邊消息，從而生成修改后的第三比特邊消息。優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括壓縮所述第三比特邊消息從而生成壓縮后的第三比特邊消息；傳送所述壓縮后的第三比特邊消息以用于校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理；解壓縮所述壓縮后的第三比特邊消息，從而恢復(fù)出所述第三比特邊消息以用于更 新至少一個(gè)額外的校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括接收壓縮后的比特邊消息；解壓縮所述壓縮后的比特邊消息，從而恢復(fù)出第一比特邊消息以用于更新第一校 驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括接收壓縮后的比特邊消息；解壓縮所述壓縮后的比特邊消息，從而恢復(fù)出第一比特邊消息以用于更新第一校 驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消息；壓縮所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成壓縮后的第二校驗(yàn)邊消息；傳送所述壓縮后的第二校驗(yàn)邊消息以用于比特節(jié)點(diǎn)處理；接收所述壓縮后的第二校驗(yàn)邊消息；解壓縮所述壓縮后的第二校驗(yàn)邊消息從而恢復(fù)出所述第二校驗(yàn)邊消息。優(yōu)選地，所述方法在解碼器內(nèi)實(shí)現(xiàn)；所述解碼器實(shí)現(xiàn)在用于從通信信道接收所述LDPC編碼信號(hào)的通信設(shè)備內(nèi)；且所述通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)在衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、有線通信系統(tǒng)和光纖通信系 統(tǒng)中的至少一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)。本發(fā)明的各種優(yōu)點(diǎn)、各個(gè)方面和創(chuàng)新特征，以及其中所示例的實(shí)施例的細(xì)節(jié)，將在 以下的描述和附圖中進(jìn)行詳細(xì)介紹。


圖1是通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖2是通信系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意圖；圖3是LDPC碼二分圖(bipartite graph)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖4是LDPC解碼功能的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖5至圖9分別是LDPC解碼功能的至少一部分的各個(gè)不同實(shí)施例的示意圖；圖10是執(zhí)行LDPC解碼處理的裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖11是執(zhí)行LDPC解碼處理的裝置的另一實(shí)施例的示意圖；圖12是LDPC解碼所采用的一些操作參數(shù)的示意圖；圖13是作為根據(jù)LDPC解碼進(jìn)行的解碼迭代的一個(gè)功能的操作參數(shù)修改的一個(gè)實(shí) 施例的示意圖；圖14至圖18分別是作為根據(jù)LDPC解碼進(jìn)行的解碼迭代的一個(gè)功能的操作參數(shù) 修改的各個(gè)不同實(shí)施例的示意圖；圖19是處理LDPC編碼信號(hào)(涉及操作參數(shù)修改)的方法的一個(gè)實(shí)施例的示意 圖；圖20至圖22分別是處理LDPC編碼信號(hào)(涉及操作參數(shù)修改)的方法的各個(gè)實(shí) 施例的示意圖；圖23至27分別是執(zhí)行操作參數(shù)修改的方法的各個(gè)實(shí)施例的示意圖，其中操作參 數(shù)修改是根據(jù)LDPC解碼進(jìn)行的解碼迭代的一個(gè)功能；圖28是根據(jù)LDPC解碼的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)量度(magnitude)更新功能的實(shí)施例的示意 圖；圖四是校驗(yàn)輸入和輸出函數(shù)逼近的實(shí)施例的示意圖；圖30是根據(jù)LDPC解碼的比特(例如變量)節(jié)點(diǎn)更新功能的實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明LDPC(低密度奇偶校驗(yàn))碼是容量逼近前向糾錯(cuò)碼(ECC)，正被大量通信標(biāo)準(zhǔn)(例 如IEEE 802. 3an、IEEE 802. lln、802. 20、DVB_S2)所采用。相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域包括磁記錄、無 線、通過銅纜和光纖的高速數(shù)據(jù)傳輸。一個(gè)實(shí)施例中，使用迭代解碼方法來執(zhí)行LDPC解碼處理，其中，在執(zhí)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn) 處理和比特節(jié)點(diǎn)處理時(shí)將來回傳遞消息(例如，校驗(yàn)邊消息和比特邊消息)。某些時(shí)候，這 被稱為消息傳遞解碼處理，在編碼的圖形標(biāo)示上(例如，LDPC 二分圖)操作。其中的一個(gè) 關(guān)鍵的硬件實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)是在每次解碼器迭代過程中必須交換的大量消息的管理。因此需采用 各種方法來減少表示每個(gè)消息所需的比特?cái)?shù)量而又不會(huì)犧牲編碼性能。此外，還提出了新 的方法，可以對(duì)在執(zhí)行LDPC編碼信號(hào)的解碼時(shí)所采用的各種元素中的一者或多者(例如， 校驗(yàn)邊消息、比特邊消息、LLR、軟信息等等)進(jìn)行操作參數(shù)修改。注意，本申請(qǐng)中以下描述的任意實(shí)施例和方法都是可以適用的，不管整個(gè)LDPC解 碼器的架構(gòu)如何，例如，在架構(gòu)/硬件實(shí)現(xiàn)上是否是完全并行的、部分并行的或串行的。
數(shù)字通信系統(tǒng)的目標(biāo)是從一個(gè)位置或子系統(tǒng)無錯(cuò)地或以可接受的低錯(cuò)誤率發(fā)送 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)到另一個(gè)位置或子系統(tǒng)。如圖1所示，數(shù)據(jù)可通過多種通信系統(tǒng)內(nèi)的各種通信信 道來傳輸磁媒介、有線、無線、光纖、銅纜和其它類型的媒介。圖1和圖2分別是根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例的通信系統(tǒng)的100和200的示意圖。如圖1所示，通信系統(tǒng)100包括一個(gè)通信信道199，將位于通信信道199 一端的通 信設(shè)備110(包括帶有編碼器114的發(fā)送器112和帶有解碼器118的接收器116)與位于通 信信道199另一端的另一個(gè)通信設(shè)備120 (包括帶有編碼器1 的發(fā)送器1 和帶有解碼器 124的接收器12 通信連接。在某些實(shí)施例中，通信設(shè)備110和120均可僅包括一個(gè)發(fā)送 器或一個(gè)接收器。通信信道199可通過各種不同類型的媒介來實(shí)現(xiàn)(例如，利用圓盤式衛(wèi) 星接收天線132和134的衛(wèi)星通信信道130、利用塔142與144和/或本地天線152和巧4 的無線通信信道140、有線通信信道150和/或利用電-光(E/0)接口 162和光-電(0/E) 接口 164的光纖通信信道160)。另外，可以通過一種以上的媒介連接在一起從而形成通信 信道199。為了減少通信系統(tǒng)內(nèi)不期望出現(xiàn)的傳輸錯(cuò)誤，通常采用糾錯(cuò)和信道編碼方案。一 般，這些糾錯(cuò)和信道編碼方案包括發(fā)送器端編碼器的使用以及接收器端解碼器的使用。如圖2所示的通信系統(tǒng)200中，在通信信道299的發(fā)送端，信息比特201被提供給 發(fā)送器四7，發(fā)送器297可使用編碼器和符號(hào)映射器200(可分別視為是不同的功能塊222 和224)執(zhí)行對(duì)這些信息比特201的編碼，從而生成一個(gè)離散值調(diào)制符號(hào)序列203，然后提供 給發(fā)送驅(qū)動(dòng)器230。發(fā)送驅(qū)動(dòng)器230使用DAC (數(shù)模轉(zhuǎn)換器)232生成一個(gè)連續(xù)時(shí)間發(fā)送信 號(hào)204，然后通過發(fā)送濾波器234，生成充分適合通信信道四9的濾波后連續(xù)時(shí)間發(fā)送信號(hào) 205。在通信信道四9的接收端，連續(xù)時(shí)間接收信號(hào)206被提供給AFE (模擬前端)260, AFE 260包括接收濾波器262 (生成濾波后連續(xù)時(shí)間接收信號(hào)207)和ADC (模數(shù)轉(zhuǎn)換器)264 (生 成離散時(shí)間接收信號(hào)208)。量度生成器(metric generator) 270計(jì)算符號(hào)量度(symbol metrics) 209，解碼器280使用符號(hào)量度209做出對(duì)離散值調(diào)制符號(hào)和編碼在其內(nèi)的信息比 特的最佳估算210。前述實(shí)施例中的解碼器具有本發(fā)明的各種特征。另外，以下的一些附圖和相關(guān)的 描述將介紹支持本發(fā)明的設(shè)備、系統(tǒng)、功能性和/或方法的其他和特定實(shí)施例(某些實(shí)施例 的介紹更加詳細(xì))。根據(jù)本發(fā)明處理的一種特定類型的信號(hào)是LDPC編碼信號(hào)。在給出更詳 細(xì)的介紹之前，先對(duì)LDPC碼進(jìn)行概要描述。圖3是LDPC碼二分圖300的示意圖。在業(yè)內(nèi)，LDPC 二分圖也被稱為Tanner圖 (坦納圖)。LDPC碼被看作是具有二進(jìn)制奇偶校驗(yàn)矩陣從而使矩陣的幾乎所有元素都為零 值(例如，該二進(jìn)制奇偶校驗(yàn)矩陣是稀疏矩陣)的代碼。例如，H= Oii, ρ MxN被看作是區(qū)塊 長(zhǎng)度為N的LDPC碼奇偶校驗(yàn)矩陣。LDPC碼是線性區(qū)塊碼，因此所有碼字的集C分布在奇偶校驗(yàn)矩陣H的零空間 內(nèi)。HXt = 0,Vx eC(1)對(duì)于LDPC碼，H是mXn維的稀疏二進(jìn)制矩陣。H的每行對(duì)應(yīng)于一個(gè)奇偶校驗(yàn)，一 組元素表示數(shù)據(jù)符號(hào)j參與奇偶校驗(yàn)i。H的每列對(duì)應(yīng)于碼字符號(hào)。對(duì)于每個(gè)碼字X，有η個(gè)符號(hào)，其中m個(gè)是奇偶符號(hào)。因此，編碼率r給定為
r = (n-m) /n(2)行和列的權(quán)重分別定義為H的給定行或列的集合元素的數(shù)量。H的集合元素選定 為滿足編碼的性能需求。奇偶校驗(yàn)矩陣的第i列中1的數(shù)量表示為dv(i)，奇偶校驗(yàn)矩陣的 第j行中的1的數(shù)量表示為d。(j)。如果對(duì)所有的i，dv(i) = dv，對(duì)所有的j，d。(j) = dc, 那么這種LDPC碼被稱為(dv，d。)規(guī)則LDPC碼，否則被稱為不規(guī)則LDPC碼。關(guān)于LDPC碼的介紹請(qǐng)參考以下兩份參考文件[1]R. Gallager, Low-Dentisy Parity-Check Codes, Cambridge, MA :MITPress, 1963.[2]M. G. Luby, Μ. Mitzenmacher, Μ. A. Shokrollahi, D. A. Spielman, and V. Stemann, "Practical Loss-Resilient Codes，，，Proc. 29th Symp. On Theory ofComputing,1997, pp. 150-159.規(guī)則LDPC碼可表示為二分圖300，其奇偶校驗(yàn)矩陣的左側(cè)節(jié)點(diǎn)為代碼比特變量 (或?yàn)榻獯aLDPC編碼信號(hào)的比特解碼方法中的“變量節(jié)點(diǎn)”(或“比特節(jié)點(diǎn)”)310)，右側(cè)節(jié) 點(diǎn)為校驗(yàn)方程(或“校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)”320)。由H定義的LDPC碼的二分圖300(或稱為坦納圖300) 可由N個(gè)變量節(jié)點(diǎn)(例如，N個(gè)比特節(jié)點(diǎn))和M個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)來定義。N個(gè)變量節(jié)點(diǎn)310中的 每個(gè)變量節(jié)點(diǎn)都具有精確的dv(i)個(gè)邊(如邊330)，連接比特節(jié)點(diǎn)例如Vi312與一個(gè)或多個(gè) 校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)(M個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)內(nèi))。圖中所示的邊330連接位節(jié)點(diǎn)Vi312與校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)Cj322。該 dv個(gè)邊(如dv314所示)的數(shù)量dv被稱為變量節(jié)點(diǎn)的度i。類似地，M個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)320中的 每個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)都有精確的d。(j)個(gè)邊(如d。3M所示)，連接該節(jié)點(diǎn)與一個(gè)或多個(gè)變量節(jié)點(diǎn) (或比特節(jié)點(diǎn))310。該邊的數(shù)量d。被稱為校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的度j。變量節(jié)點(diǎn)Vi (或比特節(jié)點(diǎn)bi)312與校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)Cj322之間的邊330可被定義為e = (i，j)。但是，另一方面，給定邊e= (i，j)，則該邊的節(jié)點(diǎn)可表示為e= (V(e)，C(e))(或 e= (b(e)，c(e))?；蛘撸謭D中的邊對(duì)應(yīng)于H的集合元素，其中，集合元素、表示一條 邊連接比特(例如，變量)節(jié)點(diǎn)i和奇偶校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)j。假定給出變量節(jié)點(diǎn)Vi (或比特節(jié)點(diǎn)b》，可將從節(jié)點(diǎn)Vi (或比特節(jié)點(diǎn)卬發(fā)射出的 一組邊定義為Ev(i) = {e/v(e) = i}(或= {e/b(e) = i})。這些邊被稱為比特邊， 而對(duì)應(yīng)于這些比特邊的消息被稱為比特邊消息。假定給出校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)Cj，可將從節(jié)點(diǎn)Cj發(fā)射出的一組邊定義為E。(j) = {e/c(e)= j}。這些邊被稱為校驗(yàn)邊，而對(duì)應(yīng)于這些校驗(yàn)邊的消息被稱為校驗(yàn)邊消息。接著，導(dǎo)出的結(jié) 果是 |Ev(i) ι = dv(或 |Eb(i) ι = db)以及 IEc(j) ι = dco一般說來，任何可用二分圖表示的代碼，其特征都是圖形碼。要注意的是，不規(guī) 則LDPC碼也可用二分圖表示。但是，不規(guī)則LDPC碼內(nèi)的每組節(jié)點(diǎn)的度可根據(jù)某些分布進(jìn) 行選擇。因此，對(duì)于不規(guī)則LDPC碼的兩個(gè)不同變量節(jié)點(diǎn)ν,_,和、2，IEvG1) I可能會(huì)不等于 IEv(I2) U對(duì)于兩個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)也是這種關(guān)系。不規(guī)則LDPC碼的概念最早在上述的參考文件 [2]中給出了介紹?？傊?，通過LDPC碼的圖示，LDPC碼的參數(shù)可由分布的度來定義，如M. Luby等在上 述參考文件[2]中所述，以下的參考文件中也有相關(guān)的描述[3]T. J. Richardson and R. L Urbanke，"The capacity of low-densityparity-check code under message-passing decoding，，，IEEE Trans.Inform. Theory, Vol. 47，No. 2，F(xiàn)eb. 2001，pp. 599-618.這種分布可描述如下用λ i表示從度為i的變量節(jié)點(diǎn)發(fā)射的邊的分?jǐn)?shù)，P i表示從度為i的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)發(fā) 射的邊的分?jǐn)?shù)，則度分布對(duì)(λ，P )定義如下λ^)=!^,'-1和=其中Mv和Mc分別表示變量節(jié)點(diǎn)和校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的最
1=2 1=2 ，大度。雖然在此描述的多個(gè)實(shí)施例采用規(guī)則LDPC碼，但是要注意的是本發(fā)明的特征既 適用于規(guī)則LDPC碼，也適用于不規(guī)則LDPC碼。還要注意的是，本申請(qǐng)中描述的多數(shù)實(shí)施例采用“比特節(jié)點(diǎn)”和“比特邊消息”或等 效的表述這樣的命名。但是通常在LDPC解碼的現(xiàn)有技術(shù)中，“比特節(jié)點(diǎn)，，和“比特邊消息” 又被稱為“變量節(jié)點(diǎn)”和“變量邊消息”，因此，比特值(或變量值)是那些試圖被估算的值。 這兩種命名都可以被本申請(qǐng)所采用。圖4示出了 LDPC解碼功能400的一個(gè)實(shí)施例。為了執(zhí)行具有m比特信號(hào)序列的 LDPC編碼信號(hào)的解碼，采用了圖4所示的功能塊。一般來說，從通信信道接收到連續(xù)時(shí)間 信號(hào)(continuous-time signal)，如附圖標(biāo)號(hào)401所示。該通信信道可以是任何類型的信 道，包括但不限于有線通信信道、無線通信信道、光纖通信信道、HDD的讀信道或能夠傳送已 使用LDPC碼編碼的連續(xù)時(shí)間信號(hào)的其他類型的通信信道。模擬前端(AFE)410對(duì)該連續(xù)時(shí)間信號(hào)執(zhí)行任何初始處理(例如，通過執(zhí)行濾波 (模擬和/或數(shù)字濾波)、增益調(diào)節(jié)等一種或多種處理)并進(jìn)行數(shù)字采樣，從而生成離散時(shí) 間信號(hào)411。該離散時(shí)間信號(hào)411又被稱為數(shù)字信號(hào)、基帶信號(hào)或現(xiàn)有技術(shù)中已知的其它命 名。通常，離散時(shí)間信號(hào)411被分成信號(hào)的I、Q(同相、正交)值。度量生成器420接收離散時(shí)間信號(hào)411(例如，其包括有I、Q值)，并計(jì)算對(duì)應(yīng)的比 特度量和/或?qū)?shù)似然比(LLR)421，其對(duì)應(yīng)于離散時(shí)間信號(hào)411內(nèi)的接收值。某些實(shí)施例 中，這些比特度量/LLR符號(hào)度量421的計(jì)算是兩個(gè)步驟的處理，其中，度量生成器420首先 計(jì)算對(duì)應(yīng)于離散時(shí)間信號(hào)411的符號(hào)的符號(hào)度量，然后度量生成器再采用該符號(hào)度量來分 解這些符號(hào)度量為比特度量/LLR 421。然后由比特引擎430使用這些比特度量/LLR 421 來初始化比特邊消息(例如，如附圖標(biāo)號(hào)4 所示)，在執(zhí)行LDPC編碼信號(hào)的迭代解碼處理 435(例如，如比特引擎430和校驗(yàn)引擎440所執(zhí)行的)時(shí)將使用該比特邊消息。對(duì)數(shù)似然比(LLR)的值為λ i，對(duì)應(yīng)的接收符號(hào)的值為Ji的情況下，針對(duì)每個(gè)變量 節(jié)點(diǎn)i的比特邊消息的初始化可以定義為如下^ =In pr^l ss0I^)"
0222 ! lHxi =1I^J(3)同樣，在比特節(jié)點(diǎn)處，比特引擎430使用最近更新的比特邊消息計(jì)算該比特的對(duì) 應(yīng)軟信息(例如，如軟信息432所示)。然而，通常要執(zhí)行多次解碼迭代，因而經(jīng)初始化的比 特邊消息被傳送給校驗(yàn)引擎440，在其中，第一次解碼迭代過程中，校驗(yàn)引擎440采用該初 始化的比特邊消息更新校驗(yàn)邊消息。在每個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處，LDPC解碼處理在入站消息的正負(fù)號(hào)(sign)上形成奇偶校驗(yàn)結(jié)果O(OR)。這通過找出每個(gè)出站消息的正負(fù)號(hào)作為具有該奇偶校驗(yàn)結(jié)果的對(duì)應(yīng)入站消息 的正負(fù)號(hào)的XOR來執(zhí)行。然后，依據(jù)下式計(jì)算從校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)j到比特(例如，變量)節(jié)點(diǎn)i的出站消息可靠
性
權(quán)利要求
1.一種解碼LDPC編碼信號(hào)的解碼器，其特征在于，所述解碼器包括校驗(yàn)引擎，其采用第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消息； 比特引擎，其縮放所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成縮放后的第二校驗(yàn)邊消息； 采用所述縮放后的第二校驗(yàn)邊消息更新第二比特邊消息，從而生成第三比特邊消息； 采用所述第三比特邊消息生成軟信息，所述軟信息對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼信號(hào) 內(nèi)的信息比特；且其中所述對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的軟信息被用于做出對(duì)編碼在所 述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的最佳估計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解碼器，其特征在于，所述校驗(yàn)引擎還縮放第四比特邊消息 從而生成縮放后的第四比特邊消息；以及采用所述縮放后的第四比特邊消息更新第三校驗(yàn) 邊消息，從而生成第四校驗(yàn)邊消息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解碼器，其特征在于，在第一次解碼迭代過程中，所述比特引 擎依據(jù)第一縮放參數(shù)縮放所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成所述縮放后的第二校驗(yàn)邊消息；且 在第二次解碼迭代過程中，所述比特引擎依據(jù)第二縮放參數(shù)縮放第三校驗(yàn)邊消息從而生成 縮放后的第三校驗(yàn)邊消息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解碼器，其特征在于，在第一時(shí)鐘周期中，所述比特引擎依據(jù) 第一縮放參數(shù)縮放所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成所述縮放后的第二校驗(yàn)邊消息；且在第二 時(shí)鐘周期中，所述比特引擎依據(jù)第二縮放參數(shù)縮放第三校驗(yàn)邊消息從而生成縮放后的第三 校驗(yàn)邊消息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解碼器，其特征在于，在解碼迭代的第一子迭代過程中，所 述校驗(yàn)引擎依據(jù)第一縮放參數(shù)縮放所述第一比特邊消息；且在解碼迭代的第二子迭代過程 中，所述比特引擎依據(jù)第二縮放參數(shù)縮放所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成所述縮放后的第二 校驗(yàn)邊消息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解碼器，其特征在于，在第一次解碼迭代過程中，所述校驗(yàn)引 擎依據(jù)第一縮放參數(shù)縮放所述第一比特邊消息；且在第二次解碼迭代過程中，所述校驗(yàn)引 擎依據(jù)第二縮放參數(shù)縮放所述第三比特邊消息。
7.一種解碼LDPC編碼信號(hào)的解碼器，其特征在于，所述解碼器包括 校驗(yàn)引擎，其采用第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消息； 通過執(zhí)行給所述第二校驗(yàn)邊消息增加一個(gè)值或減去一個(gè)值、縮放所述第二校驗(yàn)邊消 息、對(duì)所述第二校驗(yàn)邊消息進(jìn)行移位、對(duì)所述第二校驗(yàn)邊消息舍入、和壓縮所述第二校驗(yàn)邊 消息中的至少一個(gè)操作，修改所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成修改后的第二校驗(yàn)邊消息；以 及比特引擎，其接收所述修改后的第二校驗(yàn)邊消息；若修改后的第二校驗(yàn)邊消息已由校驗(yàn)引擎進(jìn)行了壓縮，解壓縮所述修改后的第二校驗(yàn) 邊消息從而生成解壓縮且修改后的第二校驗(yàn)邊消息；采用所述修改后的第二校驗(yàn)邊消息或所述解壓縮且修改后的第二校驗(yàn)邊消息來更新第二比特邊消息，從而生成第三比特邊消息；采用所述第三比特邊消息生成軟信息，所述軟信息對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼信號(hào) 內(nèi)的信息比特；且其中所述對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的軟信息被用于做出對(duì)編碼在所 述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的最佳估計(jì)。
8.一種解碼LDPC編碼信號(hào)的解碼器，其特征在于，所述解碼器包括校驗(yàn)引擎，其采用第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消息； 比特引擎，其通過執(zhí)行給所述第二校驗(yàn)邊消息增加一個(gè)值或減去一個(gè)值、縮放所述第二校驗(yàn)邊消 息、對(duì)所述第二校驗(yàn)邊消息進(jìn)行移位、對(duì)所述第二校驗(yàn)邊消息舍入、和解壓縮所述第二校驗(yàn) 邊消息中的至少一個(gè)操作，修改所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成修改后的第二校驗(yàn)邊消息； 采用所述修改后的第二校驗(yàn)邊消息來更新第二比特邊消息，從而生成第三比特邊消息；采用所述第三比特邊消息生成軟信息，所述軟信息對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼信號(hào) 內(nèi)的信息比特；且其中所述對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的軟信息被用于做出對(duì)編碼在所 述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的最佳估計(jì)。
9.一種解碼LDPC編碼信號(hào)的方法，其特征在于，所述方法包括通過采用第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息從而生成第二校驗(yàn)邊消息來執(zhí)行校驗(yàn) 節(jié)點(diǎn)處理；通過執(zhí)行給所述第二校驗(yàn)邊消息增加或減去一個(gè)值、縮放所述第二校驗(yàn)邊消息、對(duì)所 述第二校驗(yàn)邊消息進(jìn)行移位、對(duì)所述第二校驗(yàn)邊消息舍入、和解壓縮所述第二校驗(yàn)邊消息 中的至少一個(gè)操作，修改所述第二校驗(yàn)邊消息從而生成修改后的第二校驗(yàn)邊消息；采用所述修改后的第二校驗(yàn)邊消息來更新第二比特邊消息從而生成第三比特邊消息 來執(zhí)行比特節(jié)點(diǎn)處理；采用所述第三比特邊消息生成軟信息，所述軟信息對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼信號(hào) 內(nèi)的信息比特；使用所述對(duì)應(yīng)于編碼在所述LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的軟信息做出對(duì)編碼在所述 LDPC編碼信號(hào)內(nèi)的信息比特的最佳估計(jì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述值是第一值；所述方法進(jìn)一步包括通過給所述第一比特邊消息增加或減去第二值和縮放所述第一比特邊消息中的至少 一個(gè)操作來修改所述第一比特邊消息，從而生成修改后的第一比特邊消息；通過采用所述修改后的第一比特邊消息更新第一校驗(yàn)邊消息，從而生成第二校驗(yàn)邊消 息來執(zhí)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及解碼LDPC編碼信號(hào)的解碼器和方法。本發(fā)明提出了一種解碼LDPC編碼信號(hào)的新方法，在解碼處理過程中，任意一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)可被調(diào)整。例如，從接收的LDPC編碼信號(hào)中提取出的原始信息(例如對(duì)數(shù)似然比)可在迭代解碼處理過程中(或之前)被修改。操作參數(shù)的這種修改包括縮放、壓縮(和擴(kuò)張/解壓縮)、增加一個(gè)偏移量或減去一個(gè)偏移量、舍入和/或一些其它操作參數(shù)修改方式中的任意一者或多者的結(jié)合。比特(或變量)邊消息和/或校驗(yàn)邊消息還可在解碼處理過程中經(jīng)歷修改。此外，操作參數(shù)修改可以是選擇性的，即，對(duì)不同的參數(shù)或在不同的解碼迭代過程中可執(zhí)行不同的修改。
文檔編號(hào)H03M13/11GK102098060SQ201110037540
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月7日
發(fā)明者安德魯·J·布蘭克斯拜 申請(qǐng)人:美國(guó)博通公司