数据处理设备和数据处理方法技术

本发明专利技术涉及一种能够改善对数据误差的容限的数据处理设备和数据处理方法。解复用器２５根据用于将ＬＤＰＣ码的码比特分配给用于表示符号的符号比特的分配规则来置换所述码比特中的ｍｂ比特，并将置换之后的码比特设置为作为ｂ个符号的符号比特。根据分配规则，在响应于误差概率将码比特和符号比特分组而形成的组被分别设置为码比特组和符号比特组的情况下，规定了码比特组中的任一个码比特组与该码比特组的码比特被分配给的符号比特的符号比特组的组合以及所述码比特和所述符号比特的比特数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，具体地，涉及例如能够改善对数据误 差的容限的。
技术介绍
LDPC码具有高的纠错能力，并且近年来，LDPC码开始被广泛地应用于包括卫星数 字广播系统的传输系统中，如在欧洲使用的DVB (Digital Video Broadcasting，数字视频 广播)-S. 2系统等(例如，参照非专利文件1)。此外，正在研究在下一代地面数字广播中也 使用LDPC码。通过近来的研究发现，在码长被增加到与Turbo码等相似时，通过LDPC码能够实 现接近香农极限的性能。此外，由于LDPC码具有最小距离随码长成比例地增加的特性，因 此，它的一个特点在于具有良好的块误差概率性能。此外，它还具有几乎不会出现在Turbo 码等的解码特性中观察到的所谓误码平台(error floor)现象的优点。下文具体描述如上所述的这种LDPC码。应当注意LDPC码是线性码，另外，尽管 LDPC码不一定是二维码，但下面的描述是在假设其为二维码的情况下给出的。LDPC码的最重要的特点是，限定该LDPC码的奇偶校验矩阵为稀疏矩阵。这里，稀 疏矩阵为值为“1”的元素的数量非常少的矩阵(几乎所有元素均为0的矩阵)。图1示出了 LDPC码的奇偶校验矩阵H的一个实例。在图1的奇偶校验矩阵中，每一列的权重(列权重)(“1”的数量)(权重)为“3”， 且每一行的权重(行权重)为“6”。在用LDPC码进行编码(LDPC编码)时，例如，基于奇偶校验矩阵H来产生生成矩 阵G，并且该生成矩阵G与二维信息比特相乘，以生成码字(LDPC码)。具体地，执行LDPC编码的编码设备首先计算满足表达式GHt = 0的生成矩阵G以 及奇偶校验矩阵H的转置矩阵Ητ。这里，如果生成矩阵G为KXN矩阵，则编码设备将生成 矩阵G乘以K个信息比特的比特串(矢量u)，以生成N个比特的码字c( = uG)。由编码设 备生成的码字(LDPC码)由接收侧通过预定的通信通道来接收。可以使用Gallager提出的作为概率解码(Probabilistic Decoding)的算法，即 在包括可变节点(也称作消息节点)和校验节点的所谓坦纳图(Tanner Graph)上通过置 信传播的消息传递算法(Message Passing Algorithm)，来对LDPC码的解码。在以下描述 中，可变节点和校验节点中的每一个均适当地被简称为节点。图2示出了对LDPC码进行解码的过程。应当注意，在以下描述中，由接收方接收的LDPC节点(一个码字)中的第η个码 比特的值为“0”的似然性被表示为对数似然比的实数值被适当地称为接收值U()i。此外，从 校验节点输出的消息由Uj表示，并且从可变节点输出的消息由Vi表示。首先，如图2所示，在对LDPC码的解码中，在步骤Sl 1，接收LDPC码，将消息(校验 节点消息初始化为“0”，并将采用整数、以作为重复过程的计数器的变量k初始化为0 ；此后处理进行至步骤S12。在步骤S12，基于通过接收LDPC码而获得的接收值Utji来执行由 表达式(1)表示的数学运算(可变节点数学运算)，以确定消息(可变节点消息)Vi。此外， 基于消息Vi来执行由表达式(2)表示的数学运算(校验节点数学运算)，以确定消息Uj。 (⑴这里，表达式(1)和(2)中的 <和(1。为可任意选择的参数，并且表示奇偶校验矩 阵H的垂直方向(列)和水平方向(行)中“1”的数量。例如，在(3，6)码的情况下，dv = 3 且 dc = 6 ο应当注意，在表达式(1)的可变节点数学运算和表达式(2)的校验节点数学运算 中，数学运算的范围为1至dv-l或1至d。-l，这是因为从将要输出消息的边缘(将可变节 点和校验节点互连的线)输入的消息不被作为数学运算的对象。同时，通过预先产生由表 达式⑶表示的函数R(Vl，V2)的表并连续地(递归地)使用如表达式⑷表示的表来执行 表达式(2)的校验节点数学运算，其中，表达式(3)是通过相对于两个输入V1和V2的一个 输出来定义的。 χ = 2tanh_1 {tanh tanh (v2/2)} = R (V1, v2) (3) 此外，在步骤S12，变量k增1，并且处理进行至步骤S13。在步骤S13，确定变量k 是否大于预定的重复解码次数C。如果在步骤S13中确定了变量k不大于C，则处理返回至 步骤S12，并且此后重复相似的处理。另一方面，如果在步骤S13确定了变量k大于C，则处理进行至步骤S14，在步骤 S14中，确定和输出消息Vi，作为通过执行由表达式(5)表示的数学运算而最终输出的解码 结果，从而结束对LDPC码的解码过程。dv V j = Uo j + Σ Ujj=i(5)这里，与表达式(1)的可变节点数学运算不同的是，使用来自连接到可变节点的 所有边缘的消息~来执行表达式(5)的数学运算。图3示出了(3，6) LDPC码(编码率为1/2，码长为12)的奇偶校验矩阵H的一个实例。在图3的奇偶校验矩阵中，与图1中相同的是，列权重为3且行权重为6。图4示出了图3的奇偶校验矩阵H的坦纳图。这里，在图4中，由“ + ”表示校验节点并且由“=”表示可变节点。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 且对应于奇偶校验矩阵的元素“ 1 ”。96具体地，在奇偶校验矩阵的第i列的第j行中的元素为1的情况下，从顶部开始的 第i个可变节点(节点“=”)和从顶部开始的第j个校验节点(节点“ + ”)通过边缘而相 连。边缘表示与可变节点对应的码比特具有与校验节点对应的约束条件。在作为LDPC码的解码方法的和乘积运算(Sum Product Algorithm)中，可变节点 的数学运算和校验节点的数学运算被反复地执行。图5示出了相对于某个可变节点执行的可变节点数学运算。相对于该可变节点，与将要计算的某个边缘对应的消息Vi是使用来自连接到该可 变节点的其余边缘的消息U1和U2以及接收值u。i、通过表达式(1)的可变节点数学运算来 确定的。此外，采用相似的方法来确定与任何其他边缘对应的消息。图6示出了在某个校验节点处执行的校验节点数学运算。这里，可以通过利用表达式aXb = exp{ln(|a|)+ln(|b|)} Xsign(a) Xsign (b) 的关系将表达式(2)重写为表达式(6)，来执行表达式(2)的校验节点数学运算。应当注 意，当χ彡0时sign(x)为1，而当χ < 0时sign(x)为-1。 Σ In (6) 此外，如果当X彡ο时函数φ(χ)被定义为表达式<p(x)=ln(tauli(x/2))，则由于满足表达式q^OO^tauirVe^,表达式(6)可以被转换为表达式(7)。U =0-1 X 0(|Vi|) X π Sign(Vi) 在该校验节点处，根据表达式(7)来执行表达式(2)的校验节点数学运算。具体地，在该校验节点处，与将计算的某个边缘对应的消息 是利用来自连接到 该校验节点的其余边缘的消息1^2、^^4和^、通过表达式(7)的校验节点数学运算来确 定的。此外，采用相似的方法来确定与任何其他边缘对应的消息。应当注意，表达式(7)的函数φ(χ)还可以表示为<p(x)=ln((ex本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据处理设备，其中：码长为Ｎ个比特的低密度奇偶校验（ＬＤＰＣ）码中的码比特沿着存储装置的列方向而被写入，所述存储装置沿行方向和所述列方向来存储所述码比特，并且沿所述行方向读出的所述ＬＤＰＣ码的码比特中的ｍ个比特被设置为一个符号，以及用ｂ表示预定的正整数，所述存储装置在所述行方向上存储ｍｂ个比特并在所述列方向上存储Ｎ／（ｍｂ）个比特；所述ＬＤＰＣ码的码比特沿所述存储装置的所述列方向被写入并且之后沿所述行方向被读出；其中，沿所述存储装置的所述行方向读出的ｍｂ个码比特被设置为ｂ个所述符号的情况下，根据用于将所述ＬＤＰＣ码的码比特分配给用于表示所述符号的符号比特的分配规则，所述数据处理设备包括置换装置，该置换装置用于置换所述ｍｂ个码比特，使得置换之后的码比特形成所述符号比特；所述分配规则为规定以下内容的规则：在响应于所述码比特的误差概率将所述码比特分组而形成的组被设置为码比特组以及响应于所述符号比特的误差概率将所述符号比特分组而形成的组被设置为符号比特组的情况下，作为所述码比特的所述码比特组与该码比特组的所述码比特被分配给的所述符号比特的所述符号比特组的组合的组集，及所述组集的所述码比特组和所述符号比特组中的所述码比特和所述符号比特的每个比特数。...

【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，阪井塁，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]