專利名稱：解碼裝置、解碼方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及解碼裝置、解碼方法和程序，更具體地講，涉及能夠降低重復(fù)解碼的量的解碼裝置、解碼方法和程序。
背景技術(shù)：
[LDPC 碼]最近，作為糾錯(cuò)碼(ECC)，LDPC (低密度奇偶校驗(yàn))碼已經(jīng)得到關(guān)注(R. G. Ga丄lager, " Low—density parity-cneck coaes, " IRE Trans 丄nform. 1'neory,vol. IT-8, pp. 21-28，Jan. 1962.)。LDPC碼的特征在于，定義該碼的奇偶校驗(yàn)矩陣被稀疏布 置。稀疏布置的矩陣表示元素“I”的數(shù)目被構(gòu)造為較小的矩陣。圖I示出了(12，6) LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的例子。圖I中所示的奇偶校驗(yàn)矩陣H是每列的權(quán)重(“I”的數(shù)目)為“3”并且每行的權(quán)重為“6”的矩陣。通過基于奇偶校驗(yàn)矩陣H產(chǎn)生生成矩陣G實(shí)現(xiàn)根據(jù)LDPC碼的編碼，并且該根據(jù)LDPC碼的編碼通過將生成矩陣G與ニ進(jìn)制信息相乘產(chǎn)生碼字。更具體地講，執(zhí)行根據(jù)LDPC的編碼的編碼裝置計(jì)算與奇偶校驗(yàn)矩陣H的轉(zhuǎn)置矩陣Ht滿足GHt = 0的生成矩陣G。這里，在生成矩陣G是kXn矩陣的情況下，編碼裝置將生成矩陣G與由k比特構(gòu)造的信息相乘以產(chǎn)生由n比特構(gòu)造的碼字。在由該編碼裝置產(chǎn)生的碼字中，值為“0”的碼比特被映射成“+1”，值為“I”的碼比特被映射成“-1”，并且由接收側(cè)經(jīng)由預(yù)定的通信線路發(fā)送和接收該碼字。另ー方面，作為L(zhǎng)DPC碼的解碼方法，已知ー種方法，其中，奇偶校驗(yàn)矩陣被表示為偶圖，并且在校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)與比特節(jié)點(diǎn)之間交換似然信息的同時(shí)重復(fù)執(zhí)行該處理。圖2示出了圖I所示的奇偶校驗(yàn)矩陣H的偶圖。圖2的上側(cè)上所示的白色矩形表示校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，在下側(cè)上所示的白色圓圈表示比特節(jié)點(diǎn)。校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于奇偶校驗(yàn)矩陣的行，比特節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于奇偶校驗(yàn)矩陣的列。在奇偶校驗(yàn)矩陣H的非“0”的元素與節(jié)點(diǎn)之間的連接相關(guān)聯(lián)的情況下，如圖2所示，校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)與比特節(jié)點(diǎn)在這些邊上彼此連接。[現(xiàn)有技術(shù)中的BP解碼]這里，將描述置信傳播(Belief Propagation,BP)解碼作為對(duì)LDPC碼進(jìn)行解碼的
方法之一。這里，碼比特長(zhǎng)度由N表示，并且奇偶校驗(yàn)行的數(shù)目為M的奇偶校驗(yàn)矩陣由H =[HnJ進(jìn)行表示。此外，m表示行號(hào)(校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)號(hào))并且值在0彡m<M的范圍內(nèi)。另外，n表示列號(hào)(比特節(jié)點(diǎn)號(hào))并且值在0<n<N的范圍內(nèi)。此外，用于第m個(gè)奇偶校驗(yàn)計(jì)算的位號(hào)的集合由N(m) = InlHmn= 1}進(jìn)行表示，并且針對(duì)其通過使用第n個(gè)比特執(zhí)行奇偶校驗(yàn)操作的奇偶校驗(yàn)號(hào)的集合由M(n) = {mI Hmn = 1}進(jìn)行表示。N(m) = {n | Hmn = 1}表示連接到第m校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)(校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)m)的比特節(jié)點(diǎn)的集合,M(n) = {m | Hmn = 1}表示連接到第n比特節(jié)點(diǎn)(比特節(jié)點(diǎn)n)的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的集合。
從第n比特的接收值獲取的初始似然由Fn-行表示，第i解碼處理中從校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)m到比特節(jié)點(diǎn)n的似然由e ■⑴進(jìn)行表示，并且第i解碼處理中從比特節(jié)點(diǎn)n到校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)m的似然由Zmn⑴進(jìn)行表示。此外，由第i解碼處理獲取的比特n的后似然由zn(i)進(jìn)行表示，通過對(duì)解碼處理重復(fù)執(zhí)行預(yù)先設(shè)置的最大次數(shù)來實(shí)現(xiàn)重復(fù)的解碼。在這種情況下，BP解碼被表示如下。
初始化LDPC解碼電路將i設(shè)置為I。LDPC解碼電路將各Znm(Q)設(shè)置為Fn。步驟I :(i)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)計(jì)算LDPC解碼電路通過使用下面的方程(I)和⑵針對(duì)滿足“m G M(n) ”的所有n值和所有m值獲取心1)。在方程⑴中，n’表示通過從包括在N(m)中的比特節(jié)點(diǎn)中排除n獲取的比特節(jié)點(diǎn)。rmn(i) = ， TT tanh(zmn，(卜1)/2)…⑴(ii)比特節(jié)點(diǎn)計(jì)算針對(duì)滿足“n G N(m) ”的所有m值和所有n值，LDPC解碼電路通過使用下面方程
(3)獲取Z1Ji)并且通過使用下面方程(4)獲取Zn⑴。在方程(3)中，m’表示通過從包括在M(n)中的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)中排除m獲取的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。
「つ7(i)=F+y-，⑴...(^mn「n 卞乙 ^mn
m ^M(n)\mZn(i)=Fn+ I ￡mn(i)…(4)
m^MCn)步驟2 ⑴硬判斷LDPC解碼電路執(zhí)行硬判斷，其中，在zn(i) > 0的情況下wn(i) = 1，在Zn⑴< 0的情況下'⑴=0。此外，LDPC解碼電路基于硬判斷的結(jié)果獲取確定值矢量w(i) = [wn(i)]，該確定值矢量w(i) = [wn(i)]具有硬判斷值(比特確定值)作為它的元素。(ii)解碼結(jié)束條件確定LDPC解碼電路執(zhí)行奇偶校驗(yàn)計(jì)算即奇偶校驗(yàn)方程Hw⑴的計(jì)算。在奇偶校驗(yàn)方程Hw⑴=0被滿足的情況下，換言之，在針對(duì)0彡m< M下面方程(5)得到滿足的情況下，或者在解碼處理的重復(fù)的次數(shù)i到達(dá)預(yù)先設(shè)置的最大次數(shù)的情況下，LDPC解碼電路執(zhí)行步驟3的處理。另ー方面，在其它情況下，LDPC解碼電路將i増加I并且執(zhí)行步驟I的處理。Z Hmn Wn(l) = 0... (5)步驟3
LDPC解碼電路輸出確定值矢量w(i)作為解碼處理的結(jié)果。在BP解碼中，在如上所述在第一次解碼處理中完成所有的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)計(jì)算以后，執(zhí)行所有的比特節(jié)點(diǎn)計(jì)算。換言之，獲取步驟l(i)的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)計(jì)算中的％ノ)，并且通過使用其結(jié)果在步驟l(ii)的比特節(jié)點(diǎn)計(jì)算中獲取Znm⑴和zn(i)。[現(xiàn)有技術(shù)中的分組攪亂(GroupShuffled)BP解碼]然而，在LDPC碼的重復(fù)解碼中，提議了一種減小次數(shù)直到解碼收斂為止的方法(J. Zhang and M. Fossorier, “Shuffled belief propagation decoding，7 Proc. 36thAnnu. Asilomar Conf. Signals, Syst., Computers, pp. 8-15, Nov. 2002 and M. M. Mansourand N. R. Shanbhag,“Turbo decoder architecture for low-density parity-checkcodes”Proc.Global Telecommun. Conf.，pp. 1383-1388, Nov.2002)。
在J. Zhang and M. Fossorier, ^ Shuffled belief propagationdecoding”Proc.36th Annu. Asilomar Conf. Signals, Syst. , Computers, pp.8-15,Nov. 2002中，描述了以分割方式執(zhí)行比特節(jié)點(diǎn)計(jì)算的分組攪亂BP解碼。此外，在JP-T-2008-527760中，公開了通過使用多個(gè)分組攪亂BP解碼電路形成復(fù)制耦合的解碼電路。此外，在JP-A-2008-16959中，公開了能夠通過改變攪亂BP解碼電路中的似然的更新計(jì)劃來有效執(zhí)行解碼的解碼裝置和解碼方法。接下來，將描述分組攪亂BP解碼。如下表示分組攪亂BP解碼。分割比特節(jié)點(diǎn)的分組的數(shù)目由G進(jìn)行表示，并且假設(shè)在每個(gè)分組中處理的比特節(jié)點(diǎn)的數(shù)目是Ng = N/G。初始化LDPC解碼電路將i設(shè)置為I。 LDPC解碼電路將各Znm(Q)設(shè)置為Fn。步驟I :在將作為處理目標(biāo)的、表示比特節(jié)點(diǎn)的分組的變量g從0改變到G-I的同吋，LDPC解碼電路重復(fù)⑴校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)計(jì)算和(ii)比特節(jié)點(diǎn)計(jì)算。換言之，LDPC解碼電路為作為目標(biāo)的G個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)分組中的第一分組執(zhí)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)計(jì)算和比特節(jié)點(diǎn)計(jì)算。接下來,LDPC解碼電路為作為目標(biāo)的第二分組執(zhí)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)計(jì)算和比特節(jié)點(diǎn)計(jì)算，然后通過順序設(shè)置第三分組和它之后的分組作為目標(biāo)執(zhí)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)計(jì)算和比特節(jié)點(diǎn)計(jì)算。(i)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)計(jì)算LDPC解碼電路通過使用下面方程(6)和(7)針對(duì)滿足“gNg ^ n < (g+l)Ng”的n和滿足“meM(n)”的m獲取Smn⑴。
權(quán)利要求
1.一種解碼裝置，包括 確定單元，以比重復(fù)解碼中的一次解碼處理的間隔短的間隔確定是否滿足解碼結(jié)束條件并且在滿足解碼結(jié)束條件的情況下在這次解碼處理的中途結(jié)束處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的解碼裝置，其中，解碼結(jié)束條件是滿足線性區(qū)塊碼的奇偶校驗(yàn)方程。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的解碼裝置，其中，線性區(qū)塊碼是LDPC碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的解碼裝置，還包括 比特節(jié)點(diǎn)計(jì)算單元，將比特節(jié)點(diǎn)計(jì)算分割成多個(gè)處理并且執(zhí)行所述多個(gè)處理；以及 比特確定単元，毎次當(dāng)執(zhí)行由比特節(jié)點(diǎn)計(jì)算單元分割的處理時(shí)，基于以分割方式執(zhí)行的處理的結(jié)果獲取部分比特確定值并且執(zhí)行解碼， 其中，確定單元基于由比特確定單元獲取的比特確定值確定是否滿足解碼結(jié)束條件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的解碼裝置，還包括 校正子存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)當(dāng)剛好之前由確定單元確定是否滿足解碼結(jié)束條件時(shí)獲取的校正子；以及 確定值存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)由比特確定単元在上次解碼處理時(shí)獲取的比特確定值， 其中，確定單元基于由比特確定単元在這次的解碼處理中獲取的比特確定值與存儲(chǔ)在比特確定值存儲(chǔ)単元中的比特確定值之間的差更新存儲(chǔ)在校正子存儲(chǔ)單元中的校正子并且基于更新的校正子確定是否滿足解碼結(jié)束條件。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的解碼裝置，其中，確定單元在開始第一次解碼處理之前確定是否滿足解碼結(jié)束條件并且在滿足解碼結(jié)束條件的情況下不執(zhí)行重復(fù)解碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的解碼裝置，還包括 校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)計(jì)算單元，將校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)計(jì)算分割成多個(gè)處理并且執(zhí)行所述多個(gè)處理， 其中，每當(dāng)執(zhí)行由校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)計(jì)算單元分割的處理時(shí)，比特確定単元基于以分割方式執(zhí)行的處理的結(jié)果獲取比特確定值。
8.一種解碼方法，包括 以比重復(fù)解碼中的一次解碼處理的間隔短的間隔確定是否滿足解碼結(jié)束條件；以及 在滿足解碼結(jié)束條件的情況下在這次解碼處理的中途結(jié)束處理。
9.一種使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下操作的程序， 以比重復(fù)解碼中的一次解碼處理的間隔短的間隔確定是否滿足解碼結(jié)束條件；以及 在滿足解碼結(jié)束條件的情況下在這次解碼處理的中途結(jié)束處理。
全文摘要
一種解碼裝置，包括確定單元，以比重復(fù)解碼中的一個(gè)解碼處理的間隔短的間隔確定是否滿足解碼結(jié)束條件并且在滿足解碼結(jié)束條件的情況下在這個(gè)解碼處理的中途結(jié)束處理。
文檔編號(hào)H03M13/11GK102655413SQ20121004310
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者山岸弘幸 申請(qǐng)人:索尼公司