一种与软输入－软输出信号处理单元，例如ＩＳＩ探测器，一道操作的迭代消息传递译码器，例如ＬＤＰＣ译码器，具有由译码器的次最佳消息传递性质影响的误码基底性能区。误码基底减小由一种简单的消息重新初始化机构实现。译码器的边缘状态，例如在译码器存储器中的约束到可变节点消息，对于例如一个迭代，在译码期间在由信号处理单元提供的软值已经改进之后，被重新初始化。在消息重新初始化期间并且对于某一后续量的迭代译码器处理，在外部通信环路中，从译码器反馈到信号处理单元的外在信息和／或从信号处理单元输送到译码器的软值，被临时冻结，例如使用开关和缓冲器。然后，随着译码继续恢复外部通信环路，实现改进译码性能。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及改进消息传递译码方法和设备，并且更具体地说，涉及改进消息传递译码器，例如低密度奇偶性校验和类似类型的译码器，及涉及减小在这样的译码器的输出中的误差的方式。
技术介绍
几乎所有形式的电子通信和存储系统都使用纠错码。纠错码通过把冗余引入到数据流中而补偿在这些系统中信息传输的固有不可靠性。纠错的数学基础由Shannon建立。Shannon发展了信道的数学概念，其中在通信系统中的信号的失真作为随机过程建造模型。Shannon的最基础结果是噪声信道定理，该定理对于信道定义一个容量，一个规定信息可通过该信道可靠地传送的最大速率的量。这个容量称作Shannon容量。在接近容量的速率下的可靠传输要求纠错码的使用。因而，纠错码设计成实现足够的可靠性，同时尽可能接近容量。由快速(turbo)代码的专利技术和随后再发现和发展的低密度奇偶性校验(LDPC)代码导致的纠错编码系统提供可行复杂性的编码系统，该编码系统可十分密切地接近Shannon的容量。在从软输入-软输出单元抽取的信息范围中的外在信息是通过处理到软输入-软输出单元的以前输入而得到的反馈信息。以前输入的信息称作先验信息。如果没有先验信息，例如在第一处理迭代的情况下，那么从软-输入软输出单元抽取的外在信息是由代替软-输入和软输出单元的先验信息的零值得到的信息。在供给到软输入-软输出单元的信息范围中的外在信息是通过处理软-输入和软-输出单元的以前输出而得到的反馈信息。在这种情况下，反馈到软-输入和软-输出单元的外在信息通常理解为到软-输入和软-输出单元的先验信息。如果没有以前输出，例如在第一处理迭代的情况下，供给到软-输入软输出单元的外在信息是由代替软-输入和软输出单元的以前输出的零值得到的信息。LDPC代码和快速代码是迭代编码系统的例子。这样的系统通常使用互连的软输入-软输出信号处理模块实施。一般地，这样的模块实施最大后验(MAP)算法，或者近似这样一种算法。在这样一种模块中，一般有一个或两个输入，并且目的是估计我们将假定是二进制，例如为{0，1}，的量X＝X1，...，Xn的向量。两个输入是软值Z的向量，该软值Z代表来自例如通信信道的某种外部观察；和软值W＝w1，...，wn的另一个向量，该软值W＝w1，...，wn代表关于位X1，...，Xn的先验信息。典型地先验信息取逐位独立对数-可能性比值wi=log(p(xi=0|U)p(xi=1|U))]]>的形式，其中U是假定独立于Z的某种信息。与信号处理模块相关联的MAP算法对于可能取决于在X、U及Z之间的和假定关系的每个位Xi计算由log(p(xi=0|W,Z)p(xi=1|W,Z))]]>给出的后验对数-可能性比值。与后验对数-可能性比值相关的是，与所述计算相关联的所谓外在信息。在这样的系统的多种实施中，外在信息对于每个Xi由log(p(xi=0|W,Z)p(xi=1|W,Z))-Wi]]>给定，它理想地等于log(p(xi=0|W\wi,Z)p(xi=1|W\wi,Z))]]>。外在信息代表关于由计算提供的位Xi的信息，排除在关于位Xi的先验信息中清晰提供的信息。在实际中，这通过量化和/或通过其它手段近似log(p(xi=0|W\wi,Z)p(xi=1|W\wi,Z))]]>，并且一般理解，外在信息的实际形式可能不精确地满足数学定义。外在信息不必限于这里给出的具体例子，该具体例子作为在某些消息传递译码器中频繁使用的一种类型的外在信息的普通例子而提供。LDPC代码由二部图，常常叫做Tanner图，良好地代表；见图1图100，其中一组节点，可变节点102，与代码字的位相对应，并且其它组节点，约束节点104，有时叫做校验节点，与定义代码的奇偶性校验约束组相对应。在图中的边缘(edge)106把可变节点102连接到约束节点104上。连接到节点上的边缘的数量称作节点的度。可变节点和约束节点说成是邻居，如果它们由在图中的边缘连接。典型地假定，一对节点由最多一个边缘连接。在这种情况下，LDPC代码可使用奇偶性校验矩阵等效地代表。图2呈现典型说明200，其中当且仅当HX＝0，则指示的向量X202是代码字，其中H204是奇偶性校验矩阵。说明200可以是用于典型LDPC代码的图100的替代表示。对于每个可变节点相关联的是代码字的一位。在某些情况下，这些位的一些可能穿孔。穿孔位在一定代码结构中可能是希望的，并且它们从传输代码字中排除。与可变节点序列一一相关联的位序列是代码的代码字，当且仅当对于每个约束节点，相邻于所述约束的位(经它们与可变节点相关联)，求和到零模二，即它们包括偶数个1。在图中的每个可变节点初始设有软位，命名为接收值，该接收值指示由来自例如通信信道的观察所确定的相关联位的值的估计。理想地，对于分离的位的估计是统计独立的。这种理想在实际中可能并且常常违反。接收值的集合构成接收字。为了本申请的目的，我们可以用提供到译码器的先验信息辨别接收字。用来译码LDPC代码字的译码器和译码算法通过沿Tanner图的边缘交换消息而操作。节点计算所述消息通常作为输入消息的函数，包括在可变节点情况下的接收值。这样的算法一般将称作消息传递算法。将认识到，与LDPC编码一道产生的接收字可通过对其进行LDPC译码操作，例如纠错和探测操作，而被处理，以产生原始代码字的重建版本。重建代码字由与由译码器计算的按位的后验信息相关联的硬判决组成。重建代码字然后可经受数据译码，以恢复被编码的原始数据。数据译码过程可以是例如从重建代码字简单地选择位的特定子集。如以上提到的那样，LDPC译码操作一般包括消息传递算法。有多种潜在有用的消息传递算法，并且这样的算法的使用不限于LDPC译码。这样的算法最有力的一种称作信念传播。信念传播在Tanner图中的节点的每一个处与沿图的边缘的消息交换一起使用MAP译码。为了便于在随后章节中讨论的本专利技术的理解，我们现在给出信念传播的数学描述。用于(二进制)LDPC代码的信念传播可按如下表达。沿图的边缘传送的消息对于与可变节点相关联的位理解为对数可能性比值 。这里，(P0，P1)代表关于相关联位的条件概率分布，其中Px指示位取值X的概率。提供到译码器的先验信息通常也以对数可能性的形式给出。一般地，消息m代表对数可能性比值m，并且接收值或先验信息y代表对数可能性比值y。对于穿孔位，对数可能性比值接收值y设置到0，指示P0＝P1＝1/2。让我们描述信念传播的消息传递规则。消息对于从校验节点到可变节点的消息由mC2V指示，并且对于从可变节点到校验节点的消息由mV2C指示。考虑具有d个边缘的可变节点。对于每个边缘j＝1，...，d，让mC2V(i)指示在边缘i上的输入消息。在译码过程的初始化时，我们对于每个边缘设置mC2V＝0。一般地，来自可变节点的输出消息由mV2C(j)=y+(Σj=1dmC2V(i))-mC2V(j)]]>给出。来自与这种操作相对应的节点(不是边缘消息)的输出译码软值由xout=y+(Σj=1dmC2V(j))]]>给出。这个值是由译码器提供的后验信息。与这个输出相关联的输出硬决定由Xout的符号得到。与给出位本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用来进行译码操作的设备，所述设备包括： 软输入－软输出信号处理单元，用来处理待译码的输入值，所述单元包括：反馈信息输入，用来接收反馈信息；和信息值输出，用来输出由所述软输入－软输出信号处理单元产生的信息值； 迭代译码器，用来使用内部消息传递译码器环路进行消息传递译码器操作，所述迭代译码器具有信息值输入和反馈信息输出，所述软信息值输入连接到所述软输入－软输出信号处理单元的所述软信息值输出上，所述反馈信息输出连接到所述软输入－软输出信号处理单元的所述反馈信息输入上； 用来在供给到所述软输入－软输出信号处理单元的输入数据值组的译码完成前，中断包括所述软输入－软输出信号处理单元和所述迭代译码器的外部通信环路中的通信的装置，用来中断的所述装置停止如下至少一个的通信：ｉ）从所述迭代译码器到所述软输入－软输出信号处理单元的反馈信息、和ｉｉ）从所述软输入－软输出信号处理单元到所述迭代译码器的信息值；及 用来在译码所述输入数据值组的同时，重新初始化在所述消息传递迭代译码器中使用的消息的至少一些的装置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤姆里查德森，
申请(专利权)人：高通弗拉林科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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