本发明专利技术涉及可以提高容错性的数据处理设备和数据处理方法以及编码设备和编码方法。在ＤＶＢ－Ｓ．２中规定的、码长度为６４，８００且编码率为２／３的ＬＤＰＣ码的ｍｂ个码位被替换，替换后的码位成为ｂ个符号的符号位。当ｍ为８并且ｂ为２时，将从８×２个码位中的最高有效位开始的第ｉ＋１位和从两个连续符号的８×２个符号位中的最高有效位开始的第ｉ＋１位分别用ｂｉ和ｙｉ表示，进行以下替换：将位ｂ０分配给位ｙ１５，将位ｂ１分配给位ｙ７，将位ｂ２分配给位ｙ１，将位ｂ３分配给位ｙ５，将位ｂ４分配给位ｙ６，将位ｂ５分配给位ｙ１３，将位ｂ６分配给位ｙ１１，将位ｂ７分配给位ｙ９，将位ｂ８分配给位ｙ８，将位ｂ９分配给位ｙ１４，将位ｂ１０分配给位ｙ１２，将位ｂ１１分配给位ｙ３，将位ｂ１２分配给位ｙ０，将位ｂ１３分配给位ｙ１０，将位ｂ１４分配给位ｙ４，以及将位ｂ１５分配给位ｙ２。本发明专利技术可例如应用于用于传输ＬＤＰＣ码等的传输系统。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，尤其涉及可 以提高例如容错性的。
技术介绍
LDPC (Low Density Parity Check，低密度奇偶校验)码具有高纠错能力，并且近 年来开始广泛应用于传输系统，包括卫星数字广播系统，例如在欧洲使用的DVB (Digital Video Broadcasting，数字视频广播)-S. 2系统(参见例如非专利文献1)。此外，还研究将 LDPC码应用于下一代陆地数字广播。最近的研究发现，当码长度与turbo码等类似地增大时，LDPC码提供接近于香农 极限的性能。此外，由于LDPC码具有最小距离与码长度成比例增大这一特性，所以它具有 优良的块错误概率特征。还有一个优点是在turbo码等的解码特征中观察到的所谓误码 平台现象很少发生。下面具体描述上述LDPC码。注意，LDPC码是线性码，且尽管它不一定是二维码， 但是下面的描述是在它是二维码的假定下给出的。LDPC码的最显著特征在于定义LDPC码的奇偶校验矩阵是稀疏矩阵。在此，稀疏矩 阵是值为“1”的元素数目非常少的矩阵(几乎全部元素都为0的矩阵)。图1示出LDPC码的奇偶校验矩阵H的例子。在图1的奇偶校验矩阵H中，每列的权重(列权重)(“1”的数目)(权重)是“3” 并且每行的权重(行权重)是“6”在利用LDPC码进行编码(LDPC编码)时，例如，基于奇偶校验矩阵H产生生成矩 阵G并且用二维信息位乘以该生成矩阵G以产生码字(LDPC码)。具体来说，执行LDPC编码的编码设备首先计算生成矩阵G，生成矩阵G与奇偶检验 矩阵H的转置矩阵Ht —起满足表达式GHt = 0。在此，如果生成矩阵G是KXN矩阵，则编 码设备用K个信息位的位串(矢量u)乘以生成矩阵G以产生N位的码字c( = uG)。接收 侧通过预定的通信路径接收由编码设备产生的码字(LDPC码)。可以使用Gallager提出的作为概率解码的算法(S卩，通过在包括可变节点(也称 为消息节点)和校验节点的所谓Tarmer图上的置信传播而实现的消息传递算法)来执行 LDPC码的解码。在以下说明中，将可变节点和校验节点适当地都简称为节点。图2示出LDPC码的解码过程。注意，在以下说明中，其中用对数似然比来代表由接收侧接收到的LDPC码(一个 码字)的第η个码位的值中的“0”似然性的实数值被适当称为接收值U(li。此外，用~代表 从校验节点输出的消息，并且用Vi代表从可变节点输出的消息。首先，在LDPC码的解码中，如图2中所示，在步骤S11，接收LDPC码并且将消息(校 验节点消息)Uj初始化为“0”，另外还将作为重复过程计数器的表现为整数的变量k初始化 为“0”，然后处理前进到步骤S12。在步骤S12，基于通过LDPC码的接收获得的接收值Utli11执行由表达式(1)代表的数学运算(可变节点数学运算)以确定消息(可变节点消息)Vi。 还基于消息Vi执行由表达式(2)代表的数学运算(校验节点数学运算)以确定消息Uj。(Iv-IVi=Uoi + y^uj (ι)tanh〔|)=行tanh〔￡|(2)其中，表达式(1)和表达式(2)中的 <和(1。是可任意选择的参数并且代表奇偶校 验矩阵H的竖直方向(列)和水平方向(行)中的“1”的数目。例如，在(3，6)码的情况 下，dv = 3 并且 dc = 6。注意，在表达式⑴的可变节点数学运算和表达式(2)的校验节点数学运算中，数 学运算的范围是从1到dv-l或者从1到d。-l，因为从要输出消息的边缘(将可变节点与校 验节点互连的线)输入的消息不构成数学运算的对象。另一方面，通过事先产生由针对两 个输入V1和V2的一个输出定义的表达式(3)所代表的函数R(Vl，V2)的表、并如表达式(4) 所示那样连续地(递归地)使用该表来执行表达式(2)的校验节点数学运算。 χ = 2tanh_1 {tanh (v/2) tanh (v2/2)} = R (V1, v2) (3)Uj = i^VM^^VpiiC^,…及(Vi^25VrfcM)))) (4)在步骤S12，变量k递增“1”，并且处理前进到步骤S13。在步骤S13，判断变量k 是否高于预定的重复解码次数C。如果步骤S13判断出变量k不高于C，则处理返回到步骤 S12，并且随后重复类似的处理。另一方面，如果步骤S13判断出变量k高于C，则处理前进到步骤S14，在步骤S14 确定并输出通过执行由表达式(5)代表的数学运算而将最终输出的解码结果即消息Vi，从 而结束LDPC码的解码处理。dvVi = Uoi + ^Uj(5)7=1在此，使用来自与可变节点相连的所有边缘的消息Uj，执行与表达式(1)的可变节 点数学运算不同的表达式(5)的数学运算。图3示出(3，6) LDPC节点的奇偶校验矩阵H的例子(编码率1/2，码长度12)。在图3的奇偶校验矩阵H中，与图1中类似，列的权重是3，行的权重是6。 图4示出图3的奇偶校验矩阵H的Tarmer图。 在图4中，由“ + ”代表校验节点，并且由“=”代表可变节点。校验节点和可变节 点分别对应于奇偶校验矩阵H的行和列。校验节点和可变节点之间的连接是边缘并且对应12于该奇偶校验矩阵的元素的“ 1”。具体来说，如果该奇偶校验矩阵的第i列的第j行中的元素是1，则从上面起第i 个可变节点(“=”的节点)和从上面起第j个校验节点(“ + ”的节点)通过边缘连接。该 边缘表明对应于可变节点的码位具有对应于校验节点的约束条件。在作为LDPC码的解码方法的和积算法中，重复执行可变节点数学运算和校验节 点数学运算。图5示出关于可变节点执行的可变节点数学运算。关于可变节点，通过使用来自连接到可变节点的剩余边缘的消息…和 以及接收 值1^的表达式(1)的可变节点数学运算来确定对应于要计算的边缘的消息Vi。还类似地 确定对应于所有其它边缘的消息。图6示出在校验节点处执行的校验节点数学运算。在此，可以通过使用表达式aXb = exp{ln(|a|)+ln(|b|)} Xsign(a) Xsign (b) 的关系将表达式(2)重新写为表达式(6)来执行表达式(2)的校验节点数学运算。注意， 当 χ 彡 0 时，sign(x)为 1，而当 χ < 0 时，sign(x)为-1。Uj = 2 tanh-1dc-lΠ tanhViVi = I= 2tanh-ιexp-dc-lΣΙη7=1 Vtanh、、 V2yX Π Sign i = l = 2 tanh-1exp·dc-lΣ~ΙηVi = I 广i」、V
anh'H' 2V JJdc-\ / = 1(6)此外，如果在X彡o时，函数φ(χ)被定义为表达式φ(χ) = ln(tanh(x/2))，则由于表达式φ χ) = ZtanlT1Kx)被满足，所以可以将表达式(6)变换为表达式⑵。 Uj = φ-ιrdc-\ λ dc-\Σ ^dH)x Π 柳(v'.)=1(7)=1在校验节点处，根据表达式(7)执行表达式(2)的校验节点数学运算。具体来说，在校验节点处，使用来自连接到校验节点的剩余边缘的消息Vl、v2, V3, V4和V5、通过表达式(7)的校验节点数学运算来确定对应于要计算的边缘的消息Uj。还以 类似的方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种数据处理设备，其中：其中，具有Ｎ位码长度的ＬＤＰＣ（低密度奇偶校验）码的码位被写入用于在行方向和列方向上存储所述码位的存储装置的所述列方向上，并且在所述行方向上被读出的所述ＬＤＰＣ码的码位中的ｍ个位被设置为一个符号，此外用ｂ代表预定的正整数，所述存储装置在所述行方向上存储ｍｂ个位并且在所述列方向上存储Ｎ／（ｍｂ）个位；所述ＬＤＰＣ码的码位是在所述存储装置的所述列方向上被写入并且在所述行方向上被读出的；所述数据处理设备包括用于替换的替换装置，其中，在所述存储装置的所述行方向上被读出的所述ｍｂ个码位被设置为ｂ个符号的情况下，替换所述ｍｂ个码位，使得替换后的码位成为代表所述符号的符号位；所述ＬＤＰＣ码是在ＤＶＢ－Ｓ．２或ＤＶＢ－Ｔ．２标准中规定的、码长度Ｎ为６４，８００位、编码率为２／３的ＬＤＰＣ码；当所述整数ｂ为２时，所述ｍ个位是８个位；所述码位中的所述８个位作为一个符号被映射到在２５６ＱＡＭ中规定的２５６个信号点中的任意一个；所述存储装置具有用于在所述行方向上存储８×２个位并且在所述列方向上存储６４，８００／（８×２）个位的１６个列；当从在所述存储装置的所述行方向上被读出的８×２个码位中的最高有效位开始的第ｉ＋１位被表示为位ｂ↓［ｉ］并且从连续两个符号的８×２个符号位中的最高有效位开始的第ｉ＋１位被表示为位ｙ↓［ｉ］时，所述替换装置执行以下替换：将位ｂ↓［０］分配给位ｙ↓［１５］，将位ｂ↓［１］分配给位ｙ↓［７］，将位ｂ↓［２］分配给位ｙ↓［１］，将位ｂ↓［３］分配给位ｙ↓［５］，将位ｂ↓［４］分配给位ｙ↓［６］，将位ｂ↓［５］分配给位ｙ↓［１３］，将位ｂ↓［６］分配给位ｙ↓［１１］，将位ｂ↓［７］分配给位ｙ↓［９］，将位ｂ↓［８］分配给位ｙ↓［８］，将位ｂ↓［９］分配给位ｙ↓［１４］，将位ｂ↓［１０］分配给位ｙ↓［１２］，将位ｂ↓［１１］分配给位ｙ↓［３］，将位ｂ↓［１２］分配给位ｙ↓［０］，将位ｂ↓［１３］分配给位ｙ↓［１０］，将位ｂ↓［１４］分配给位ｙ↓［４］，以及将位ｂ↓［１５］分配给位ｙ↓［２］。...
【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：横川峰志，山本真纪子，冈田谕志，池谷亮志，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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