數(shù)據(jù)處理裝置和數(shù)據(jù)處理方法
【專利摘要】本技術(shù)涉及可以增大數(shù)據(jù)誤差的容限的數(shù)據(jù)處理裝置和數(shù)據(jù)處理方法。當(dāng)在256個信號點(diǎn)上以16200位的碼長度映射具有8/15的碼率的預(yù)定LDPC碼時(shí)，且當(dāng)去復(fù)用器分別指定8×1位的代碼位和一個碼元的該8×1位離最高碼元位的位#i+1為位b#i和位y#i時(shí)，執(zhí)行互換以將位b0分配給位y2，將位b1分配給位y6，位b2分配給位y1，位b3分配給位y0，位b4分配給位y7，位b5分配給位y5，位b6分配給位y3，且位b7分配給位y4。本技術(shù)例如可以應(yīng)用于傳輸LDPC碼的傳輸系統(tǒng)等。
【專利說明】數(shù)據(jù)處理裝置和數(shù)據(jù)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及數(shù)據(jù)處理裝置和數(shù)據(jù)處理方法，且更具體地，涉及例如可以改進(jìn)數(shù)據(jù)誤差的容限的數(shù)據(jù)處理裝置和數(shù)據(jù)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LDPC (低密度奇偶校驗(yàn))碼具有高糾錯性能，且現(xiàn)在開始廣泛地用于包括諸如在歐洲實(shí)現(xiàn)的DVB (數(shù)字視頻廣播)-S.2之類的數(shù)字衛(wèi)星廣播的傳輸系統(tǒng)(例如，參見非專利文件I)。此外，正在考慮在下一代數(shù)字地面廣播中LDPC碼的使用。
[0003]最近的研究正在使得這樣的結(jié)論更加清楚:具有更長的碼長度的LDPC碼具有更接近于香農(nóng)極限的性能，像turbo碼等。此外，LDPC碼特征在于最短距離與其碼長度成正t匕?？紤]到此，LDPC碼的特征具有這樣的優(yōu)點(diǎn):碼組差錯率高，并且?guī)缀醪怀霈F(xiàn)在turbo碼等的解碼特性中觀察到的所謂最低誤碼率現(xiàn)象。
[0004]在下面，詳細(xì)描述這種LDPC碼。LDPC碼是線性碼，且不必是二進(jìn)制碼。然而，在該說明書中，LDPC碼被描述為二進(jìn)制碼。
[0005]LDPC碼的最顯著特征是定義LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣是稀疏的。這里，稀疏矩陣是具有非常小數(shù)目的矩陣元素“ I”的矩陣(或者其中大多數(shù)元素是“O”的矩陣)。
[0006]圖1示出LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣H的示例。
[0007]在圖1所示的奇偶校驗(yàn)矩陣H中，每一列中的權(quán)重(列權(quán)重)(元素“I”的數(shù)目)是“3”，且每一行中的權(quán)重(行權(quán)重)是“6”。
[0008]在通過使用LDPC碼的編碼(LDPC編碼)中，例如基于奇偶校驗(yàn)矩陣H產(chǎn)生生成矩陣G，且生成矩陣G乘以二進(jìn)制信息位G以生成碼字(LDPC碼)。
[0009]具體地說，執(zhí)行LDPC編碼的編碼裝置首先相對于奇偶校驗(yàn)矩陣H的轉(zhuǎn)置矩陣Ht計(jì)算滿足公式GHt=O的生成矩陣G。這里，如果生成矩陣G是KXN矩陣，則編碼裝置將生成矩陣G乘以由K位組成的信息位的位串(矢量U)，以生成由N位組成的碼字c (=uG)。由編碼裝置生成的碼字(LDPC碼)經(jīng)由預(yù)定信道在接收側(cè)上接收。
[0010]可以通過使用消息傳遞算法執(zhí)行LDPC碼的解碼，該消息傳遞算法是由Gallager作為概率解碼提出的算法，且基于以變量節(jié)點(diǎn)(也稱為消息節(jié)點(diǎn))和校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)形成的所謂Tanner圖中的置信傳播。在下文中，變量節(jié)點(diǎn)和校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)適當(dāng)?shù)匾脖缓喎Q為節(jié)點(diǎn)。
[0011]圖2示出解碼LDPC碼的過程。
[0012]應(yīng)當(dāng)注意，表示對數(shù)似然比(指示在接收側(cè)上接收的LDPC碼(一個碼字)中的第i符號位的值是“O”的可能性)的實(shí)值(接收LLR)在適當(dāng)時(shí)也被稱為接收值U(li。此外，從校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)輸出的消息由+表示，且從變量節(jié)點(diǎn)輸出的消息由Vi表示。
[0013]首先，在LDPC碼的解碼中，如圖2所示，在步驟Sll接收LDPC碼。消息(校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)消息)Uj被初始化為“0”，且作為重復(fù)處理計(jì)數(shù)器的整數(shù)的變量k被初始化為“O”。操作然后移動到步驟S12。在步驟S12，基于通過接收LDPC碼獲得的接收值Utli，執(zhí)行等式(I)中示出的計(jì)算(變量節(jié)點(diǎn)計(jì)算)，以確定消息(變量節(jié)點(diǎn)消息)Vi。另外，基于消息Vi,執(zhí)行等式(2)中示出的計(jì)算(校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)計(jì)算)以確定消息Uj。
[0014][數(shù)學(xué)式I]
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)據(jù)處理裝置，包括: 編碼單元，配置為基于LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣執(zhí)行LDPC編碼以產(chǎn)生具有16200位的碼長度和8/15的碼率的LDPC碼；和 互換單元，配置為以與由256QAM定義的256個信號點(diǎn)之一對應(yīng)的碼元的碼元位替換由編碼單元編碼的LDPC碼的符號位， 由所述編碼單元編碼的LDPC碼包括信息位和奇偶校驗(yàn)位， 所述奇偶校驗(yàn)矩陣包括對應(yīng)于所述信息位的信息矩陣部分和對應(yīng)于所述奇偶校驗(yàn)位的奇偶性矩陣部分， 所述信息矩陣部分由校驗(yàn)矩陣初始值表表示， 所述校驗(yàn)矩陣初始值表是以360列的間隔示出信息矩陣部分的元素“I”的位置的表，并且該表包含 .32 384 430 591 1296 1976 1999 2137 2175 3638 4214 4304 4486 4662 4999.5174 5700 6969 7115 7138 7189 .1788 1881 1910 2724 450 4 4928 4973 5616 5686 5718 5846 6523 6893 6994.7074 7100 7277 7399 7476 7480 7537 . 2791 2824 2927 4196 4298 4800 4948 5361 5401 5688 5818 5862 5969 6029.6244 6645 6962 7203 7302 7454 7534
.574 1461 1826 2056 2069 2387 2794 3349 3366 4951 5826 5834 5903 6640 6762.6786 6859 7043 7418 7431 7554
.14 178 675 823 890 930 1209 1311 2898 4339 4600 5203 6485 6549 6970 7208
.7218 7298 7454 7457 7462
.4075 4188 7313 7553
.5145 6018 7148 7507
.3198 4858 6983 7033
.3170 5126 5625 6901
.2839 6093 7071 7450
.11 3735 5413
.2497 5400 7238
.2067 5172 5714 . 1889 7173 7329
.1795 2773 3499
.2695 2944 6735
.3221 4625 5897
.1690 6122 6816
.5013 6839 7358
.1601 6849 7415
.2180 7389 7543
.2121 6838 7054
.19483109 5046` 272 1015 7464
所述互換單元
以位12替換位b0， 以位y6替換位bl, 以位yl替換位b2， 以位y0替換位b3， 以位y7替換位b4， 以位y5替換位b5， 以位y3替換位b6，并且 以位y4替換位b7， 其中在每一個具有16200/8位的存儲容量的八個存儲單元中存儲并每次一位地從各個存儲單元讀取的八個符號位分配給一個碼元，該八個符號位中從最高位開始計(jì)數(shù)的第(#i+l)位表示為位b#i,而一個碼元的八個碼元位中從最高位開始計(jì)數(shù)的第(#i+l)位表示為位y#i。
2.一種數(shù)據(jù)處理方法，包括: 編碼步驟，基于LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣執(zhí)行LDPC編碼以產(chǎn)生具有16200位的碼長度和8/15的碼率的LDPC碼；和 互換步驟，以與由256QAM定義的256個信號點(diǎn)之一對應(yīng)的碼元的碼元位替換在所述編碼步驟中編碼的LDPC碼的符號位， 在所述編碼步驟編碼的LDPC碼包括信息位和奇偶校驗(yàn)位， 所述奇偶校驗(yàn)矩陣包括對應(yīng)于所述信息位的信息矩陣部分和對應(yīng)于所述奇偶校驗(yàn)位的奇偶性矩陣部分， 所述信息矩陣部分由校驗(yàn)矩陣初始值表表示， 所述校驗(yàn)矩陣初始值表是以360列的間隔示出信息矩陣部分的元素“I”的位置的表，并且該表包含 `32 384 430 591 1296 1976 1999 2137 2175 3638 4214 4304 4486 4662 4999`5174 5700 6969 7115 7138 7189 ` 1788 1881 1910 2724 4504 4928 4973 5616 5686 5718 5846 6523 6893 6994`7074 7100 7277 7399 7476 7480 7537 ` 2791 2824 2927 4196 4298 4800 4948 5361 5401 5688 5818 5862 5969 6029`6244 6645 6962 7203 7302 7454 7534 ` 574 1461 1826 2056 2069 2387 2794 3349 3366 4951 5826 5834 5903 6640 6762`6786 6859 7043 7418 7431 7554`
`14 178 675 823 890 930 1209 1311 2898 4339 4600 5203 6485 6549 6970 7208 ` 7218 7298 7454 7457 7462 ` 4075 4188 7313 7553 ` 5145 6018 7148 7507 ` 3198 4858 6983 7033 ` 3170 5126 5625 6901.2839 6093 7071 7450
.11 3735 5413
.2497 5400 7238
.2067 5172 5714
.1889 7173 7329
.1795 2773 3499
.2695 2944 6735
.3221 4625 5897
.1690 6122 6816
.5013 6839 7358
.1601 6849 7415
.2180 7389 7543
.2121 6838 7054
.1948 3109 5046
.272 1015 7464
所述互換步驟包括
以位12替換位b0， 以位y6替換位bl, 以位yl替換位b2， 以位y0替換位b3， 以位y7替換位b4， 以位y5替換位b5， 以位y3替換位b6，并且 以位y4替換位b7， 其中在每一個具有16200/8位的存儲容量的八個存儲單元中存儲并每次一位地從各個存儲單元讀取的八個符號位分配給一個碼元，該八個符號位中從最高位開始計(jì)數(shù)的第(#i+l)位表示為位b#i,而一個碼元的八個碼元位中從最高位開始計(jì)數(shù)的第(#i+l)位表示為位y#i。
3.一種數(shù)據(jù)處理裝置，包括: 逆互換單元，配置為以具有16200位的碼長度和8/15的碼率的LDPC碼的符號位替換與由256QAM定義的256個信號點(diǎn)之一對應(yīng)的碼元的碼元位；和 解碼單元，配置為在由所述逆互換單元互換LDPC碼之后基于LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣解碼LDPC碼， 所述逆互換單元 以位b0替換位y2， 以位bl替換位y6, 以位b2替換位yl， 以位b3替換位y0， 以位b4替換位y7，以位b5替換位y5， 以位b6替換位y3，并且 以位b7替換位y4， 其中在每一個具有16200/8位的存儲容量的八個存儲單元中存儲并每次一位地從各個存儲單元讀取的八個符號位分配給一個碼元，該八個符號位中從最高位開始計(jì)數(shù)的第(#i+l)位表示為位b#i,而一個碼元的八個碼元位中從最高位開始計(jì)數(shù)的第(#i+l)位表示為位y#i， 所述LDPC碼包括信息位和奇偶校驗(yàn)位， 所述奇偶校驗(yàn)矩陣包括對應(yīng)于所述信息位的信息矩陣部分和對應(yīng)于所述奇偶校驗(yàn)位的奇偶性矩陣部分， 所述信息矩陣部分由校驗(yàn)矩陣初始值表表示， 所述校驗(yàn)矩陣初始值表是以360列的間隔示出信息矩陣部分的元素“I”的位置的表，并且該表包含 ，32 384 430 591 1296 1976 1999 2137 2175 3638 4214 4304 4486 4662 4999，5174 5700 6969 7115 7138 7189 ，1788 1881 1910 2724 4504 4928 4973 5616 5686 5718 5846 6523 6893 6994，7074 7100 7277 7399 7476 7480 7537 ，2791 2824 2927 4196 4298 4800 4948 5361 5401 5688 5818 5862 5969 6029 ，6244 6645 6962 7203 7302 7454 7534
，574 1461 1826 2056 2069 2387 2794 3349 3366 4951 5826 5834 5903 6640 6762，6786 6859 7043 7418 7431 7554
，14 178 675 823 890 930 1209 1311 2898 4339 4600 5203 6485 6549 6970 7208
，7218 7298 7454 7457 7462
，4075 4188 7313 7553
，5145 6018 7148 7507
，3198 4858 6983 7033
，3170 5126 5625 6901
，2839 6093 7071 7450
，11 3735 5413
，2497 5400 7238
，2067 5172 5714
，1889 7173 7329
，1795 2773 3499
，2695 2944 6735
，3221 4625 5897 ， 1690 6122 6816
，5013 6839 7358
，1601 6849 7415
，2180 7389 7543.2121 6838 7054 . 19483109 5046 . 272 1015 7464。
4.一種數(shù)據(jù)處理方法，包括: 逆互換步驟，以具有16200位的碼長度和8/15的碼率的LDPC碼的符號位替換與由.256QAM定義的256個信號點(diǎn)之一對應(yīng)的碼元的碼元位；和 解碼步驟，在所述逆互換步驟中互換LDPC碼之后基于LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣解碼LDPC 碼， 所述逆互換步驟包括 以位b0替換位y2， 以位bl替換位y6, 以位b2替換位yl， 以位b3替換位y0， 以位b4替換位y7， 以位b5替換位y5， 以位b6替換位y3，并且 以位b7替換位y4， 其中在每一個具有16200/8位的存儲容量的八個存儲單元中存儲并每次一位地從各個存儲單元讀取的八個符號位分配給一個碼元，該八個符號位中從最高位開始計(jì)數(shù)的第(#i+l)位表示為位b#i,而一個碼元的八個碼元位中從最高位開始計(jì)數(shù)的第(#i+l)位表示為位y#i， 所述LDPC碼包括信息位和奇偶校驗(yàn)位， 所述奇偶校驗(yàn)矩陣包括對應(yīng)于所述信息位的信息矩陣部分和對應(yīng)于所述奇偶校驗(yàn)位的奇偶性矩陣部分， 所述信息矩陣部分由校驗(yàn)矩陣初始值表表示， 所述校驗(yàn)矩陣初始值表是以360列的間隔示出信息矩陣部分的元素“I”的位置的表，并且該表包含 .32 384 430 591 1296 1976 1999 2137 2175 3638 4214 4304 4486 4662 4999.5174 5700 6969 7115 7138 7189 .1788 1881 1910 2724 4504 4928 4973 5616 5686 5718 5846 6523 6893 6994.7074 7100 7277 7399 7476 7480 7537 .2791 2824 2927 4196 4298 4800 4948 5361 5401 5688 5818 5862 5969 6029.6244 6645 6962 7203 7302 7454 7534 . 574 1461 1826 2056 2069 2387 2794 3349 3366 4951 5826 5834 5903 6640 6762.6786 6859 7043 7418 7431 7554
.14 178 675 823 890 930 1209 1311 2898 4339 4600 5203 6485 6549 6970 7208.7218 7298 7454 7457 7462.4075 4188 7313 7553.5145 6018 7148 7507.3198485869837033.3170512656256901.2839609370717450.11 3735 5413.249754007238.206751725714.188971737329.179527733499.269529446735.322146255897.169061226816.501368397358.160168497415.218073897543.212168387054.194831095046.272 1015 7464。
【文檔編號】H03M13/19GK103548272SQ201280024562
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月27日
【發(fā)明者】篠原雄二, 山本真紀(jì)子 申請人:索尼公司