用于高精度地解码ＬＤＰＣ码而同时抑制设备尺寸的增大的解码设备和方法。校验节点计算器（１８１）执行包括非线性函数φ（ｘ）和非线性函数的反函数φ↑［－１］（ｘ）的计算的校验节点计算，以便解码ＬＤＰＣ码。可变节点计算器（１０３）执行可变节点的可变节点计算，以便解码ＬＤＰＣ码。校验节点计算器（１８１）具有ＬＵＴ，其接收使用固定量化宽度表示数值的定点量化值，并输出非线性函数φ（ｘ）的计算结果作为半浮点量化值，其为使用根据位序列的一部分而确定的量化宽度表示数值的位序列；以及ＬＵＴ，其接收半浮点量化值并输出反函数φ↑［－１］（ｘ）的计算结果作为定点量化值。本发明专利技术可以应用于（例如）接收卫星广播的调谐器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及解码设备和方法。特别地，涉及在抑制设备尺寸增大的同时以高精度解码由低密度奇偶校验编码(LDPC编码)编码的代码的解码设备 和方法。
技术介绍
近些年来，通信领域(如移动通信或外层空间通信)和广播领域(如数 字陆上或卫星广播)中的研究已经有了显着的进步。与这些进步一起，为了 提高纠错编码和解码的效率的目的，编码理论的研究也已经变得活跃起来。由通信信道的香农理论给出的所谓香农极限已经公知为代码性能的理论 极限。为了开发表现出接近于香农极限性能的代码，已经进行了编码理论的 研究。作为表现出接近于香农极限性能的编码方法，近些年来已经开发出了 称为Turbo编码方法，如并行链接巻积码(PCCC )或串行链接巻积码(SCCC )。 虽然已经开发了这些Turbo码，但是低密度奇偶校验码(下文中称为LDPC 码)已经进入了引人注目的中心，尽管LDPC编码方法是很久之前公知的编 码方法。LDPC码最初是由R.G.Gallager在'R.G.Gallager, "Low Density Parity Check Codes", Cambridge Massachusetts: M.I.T Press, 1963 ，中提出的，然后再 次在'D丄C.MacKay，"Good error correcting codes based on very sparse matrices", Submitted to IEEE Tran. Inf. Theory, IT-45, pp. 399-431 ， 1999，,'M.G丄uby， M,Mitzenmacher, M.A.Shokrollahi and D.A.Spielman,"Analysis of low density codes and improved designs using irregular graphs", in Proceedings of ACM Symposium on Theory of Computing, pp.249-258, 1998，等中公布。根据最近的研究，当码长增大时，LDPC码可以与Turbo码等类似地获 得接近于香农极限的性能是公知的。另外，由于LDPC码具有最小距离与码 长成比例的特性，所以LDPC码具有块误差概率特性很好的特点，以及几乎不发生在Turbo码等的解码特性中观察到的所谓误差层(errorfloor)现象的优点。将在下文中具体地描述这样的LDPC码。顺便提及，LDPC码是线性码， 但并非必须是二进制。这里，将LDPC码描述为二进制码。LDPC码具有最大的特点在于，用于定义LDPC码的奇偶校验矩阵是稀 疏的。这里，将稀疏矩阵理解为在矩阵中具有很少数量的分量'T，。假定稀疏 奇偶校验矩阵由H表示，那么，例如，如图1所示，存在奇偶校验矩阵H, 其中每一列的汉明权重(Hamming weight) ('T，的数目)是3,而每一行的汉 明权重是6。将由以这种方式具有每一行的恒定汉明权重和每一列的恒定汉明权重的 奇偶校验矩阵H定义的LDPC码称为规则LDPC码。另 一方面，将由具有每 一行的非恒定汉明权重和每一列的非恒定汉明权重的奇偶校验矩阵H定义的 LDPC码称为不规则LDPC码。通过码字实现这样的LDPC码的编码，所述码字以这样的方式生成基 于奇偶校验矩阵产生生成器矩阵G并与将其乘以二进制信息消息。具体地说，计算保持等式GHt=0的生成器矩阵G。这里，当生成器矩阵G是kxn矩阵(具 有L行和IL列的矩阵)时，奇偶校验矩阵H是具有(n-k)行和il列的矩降。通过将生成器矩阵G乘以由L位组成的信息消息(矢量)y，编码设备 生成由n位组成的码字(LDPC码)￡ (=uG)。由编码设备生成的码字i在映 射之后发送，从而将具有"0"值的位改变为"+l",而将具有'T，值的位改变为 "-l"。所发送的码字^通过预定通信信道在接收机侧接收。例如，假定在由iL位组成的码字2是与其中在信息消息1的k位之后排 列(n-k)个奇偶位的位串相一致的系统码的情况下，奇偶校验矩阵H由(n-k) 行和0_列组成，此外有支定与n位码字^中信息消息i的k位相对应的(n-k) 乘k矩阵部分称为信息部分，而与n位码字l中(n-k )个奇偶位相对应的(n-k) 乘(n-k)矩阵部分称为奇偶部分，那么可以使用奇偶校验矩阵H将信息消息 丄编码为LDPC码，只要奇偶部分是上三角矩阵或下三角矩阵即可。也就是说，例如，假定奇偶校^r矩阵H由信息部分和如图2所示的下三 角矩阵的奇偶部分组成，此外假定奇偶部分的下三角矩阵中的全部分量均为 "1",那么码字^中奇偶位的第一位具有通过与奇偶校验矩阵H的信息部分的第一行中的分量'T，相对应的信息消息1的位的异或而获得的值。另外，码字L中奇偶位的第二位具有通过与奇偶校验矩阵H的信息部分 的第二行中的分量"1 ，，相对应的信息消息k的位和奇偶位的第 一位的异或而获得的值。此外，码字L中奇偶位的第三位具有通过与奇偶校验矩阵H的信息部分 的第三行中的分量"1 ，，相对应的信息消息iL的位和奇偶位的第二位的异或而获 得的值。在下文中，以相同的方式，码字i中奇偶位的第i位具有通过与奇偶校 验矩阵H的信息部分的第i行中的分量"l"相对应的信息消息il的位和奇偶位 的第(i-l)位的异或而获得的值。以前述方法获得的(n-k)个奇偶位可以排列在信息消息il的k个位之后, 由此获得由JL组成的码字e。另 一方面，通过消息传递算法(message passing algorithm )可以解码LDPC 码，所述消息传递算法是由Gallager提出的、被称为概率解码的算法，并且 其基于具有可变节点(也称为消息节点)和校验节点的所谓的Tanner图上的 信任传播(belief propagation )。在下文中，也可以合适地将可变节点和校验 节点也一般地称为节点。节点之间的消息交换在概率解码中是实数值。因此，为了寻找分析的解 决方法，必须描绘取得连续值的消息的概率分布，从而要求与高难度伴随的 分析。因此，Gallager已经提出了算法A和算法B作为用于解码LDPC码的 算法。总的来说，在如图3所示的过程中解码LDPC码。这里，将LDPC码的 接收值看作Uo,将从校验节点输出的消息(在下文中也可以合适地称为校验 节点消息)看作Uj,并且将从可变节点输出的消息(在下文中也可以合适地 称为可变节点消息)看作Vi。另外，每一个消息均具有表示所谓的对数似然 比中"O，，似然的实数。将接收值Uo的"O，，似然的对数似然比表示为接收数据u0i 。在解码LDPC码时，如图3所示，在步骤Sll，首先对接收值Uo(接收 数据u。i)进行接收，将消息Uj初始化为"O",并且将取为整数作为迭代处理 的计数的变量L初始化为"O"。然后，处理的程序转到步骤S12。在步骤S12， 通过基于接收数据u。i执行由表达式(1 )表示的运算，获得可变节点消息Vi, 并且基于可变节点消息Vi通过执行由表达式(2)表示的运算，获得校验节点消息Uj。<formula>formula see original document page 8</formu本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于解码ＬＤＰＣ（低密度奇偶校验）码的解码设备，包括： 第一运算单元，用于执行用于解码该ＬＤＰＣ码的校验节点的校验节点运算，该校验节点运算包括非线性函数的运算和该非线性函数的反函数的运算；以及 第二运算单元，用于执行用于解码该ＬＤＰＣ码的可变节点的可变节点运算；其中： 该第一运算单元包括： 函数运算单元，用于接收作为使用固定量化宽度表示数值的位串的第一量化值作为输入，并输出该非线性函数的运算结果作为第二量化值，该第二量化值是使用根据位串的一部分而确定的量化宽度表示数值的位串；以及 反函数运算单元，用于接收该第二量化值作为输入，并输出该非线性函数的反函数的运算结果作为该第一量化值。
【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：新谷修，横川峰志，篠原雄二，宫内俊之，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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