基于OFDM電力線通信系統(tǒng)的QC-LDPC譯碼方法和譯碼器技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于OFDM電力線通信系統(tǒng)的QC-LDPC譯碼方法和譯碼器，其中譯碼方法包括接收數(shù)據(jù)、初始化、迭代、更新水平方向的邊值和符號位并存儲、更新垂直方向的邊值和符號位并存儲、計算更新后的碼元節(jié)點的信息值、計算校驗子判斷輸出結(jié)果或繼續(xù)迭代等步驟。本發(fā)明專利技術(shù)的QC-LDPC譯碼方法通過在水平方向和垂直方向的更新過程中，不僅保存邊值，而且保存符號位，從而減少重復(fù)的符號運算，提高了迭代效率。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)設(shè)計OFDM電力線通信領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種基于OFDM電力線通信系統(tǒng)的 QC-LDPC譯碼方法。
技術(shù)介紹
數(shù)字通信系統(tǒng)中，編碼調(diào)制是保證系統(tǒng)傳輸魯椿性和傳輸速率的核屯、技術(shù)之一。 電力線通信系統(tǒng)傳輸條件非常惡劣，難W保證傳輸可靠性，因而需要在總體上構(gòu)建高效魯 椿的編碼調(diào)制技術(shù)W逼近信道容量，提高其對抗惡劣信道的能力。 LDPC碼最早由Gallager于1962年提出，并于上世紀90年代被重新提出。LDPC 碼是通過校驗矩陣定義的一類線性碼，為使譯碼可行，在碼長較長時需要校驗矩陣滿足"稀 疏性"，即校驗矩陣中1的密度比較低，也就是要求校驗矩陣中1的個數(shù)遠小于0的個數(shù)，并 且碼長越長，密度就要越低。正是由于校驗矩陣的"稀疏性"，才能夠構(gòu)造出具有低復(fù)雜度、 高性能的LDPC碼。定義dv為校驗矩陣H的行重，dc為校驗矩陣H的列重，則dv和dc的值 都唯一的LDPC碼為規(guī)則LDPC碼，dv或者dc的值不唯一的LDPC碼為非規(guī)則LDPC碼。目前 的研究均表明LDPC碼是信道編碼中糾錯能力最強的一種碼，而且由于其譯碼器結(jié)構(gòu)簡單， 可W用較少的資源消耗獲得極高的吞吐量。 QC-LDPC碼的校驗矩陣H具有準(zhǔn)循環(huán)特征，是由一系列相同大小的方陣構(gòu)成，該些 方陣包括全零矩陣和循環(huán)移位陣。循環(huán)移位陣是由單位矩陣進行循環(huán)移位得到，一個位移 量為P的循環(huán)移位陣是將單位矩陣的每一行進行向右循環(huán)P位得到的。校驗矩陣H的結(jié)構(gòu) 如下：【主權(quán)項】1. 一種基于OFDM電力線通信系統(tǒng)的QC-LDPC譯碼方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟A:接收輸入數(shù)據(jù)； 步驟B:初始化：根據(jù)QC-LDPC碼校驗矩陣預(yù)先存儲好的矩陣中1所在位置的地址表， 將步驟A中接收到的輸入數(shù)據(jù)依次賦值給碼元節(jié)點，計算各碼元節(jié)點后驗對數(shù)似然比的初 值，設(shè)置QC-LDPC碼校驗矩陣的各邊值似然比的初值為0,緩存校驗節(jié)點的信息值； 步驟C:設(shè)置迭代最大次數(shù)MaX_iter_num，開始迭代，并計算迭代次數(shù)k; 步驟D:更新水平方向的邊值和符號位，并存儲所述水平方向的邊值和符號位； 步驟E:更新垂直方向的邊值和符號位，并存儲所述垂直方向的邊值和符號位； 步驟F:根據(jù)步驟D和步驟E更新后的邊值，計算更新后的碼元節(jié)點的信息值； 步驟G:根據(jù)更新后的碼元節(jié)點的信息值判決輸出碼字，并根據(jù)所述輸出碼字計算校 驗子s，若s=0,則譯碼結(jié)束，譯碼器將所述輸出碼字輸出；若s辛0,則判斷迭代次數(shù)k是 否等于迭代最大次數(shù)Max_iter_num，如果k〈Max_iter_num，則返回步驟C繼續(xù)迭代，如果k =Max_iter_num，貝Ij譯碼結(jié)束，譯碼器將所述輸出碼字輸出。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于OFDM電力線通信系統(tǒng)的QC-LDPC譯碼方法，其特征在 于，步驟D具體包括以下步驟： 步驟Dl:將QC-LDPC碼校驗矩陣中1所在同一行中的所有邊值的后驗對數(shù)似然比的絕 對值進行逐級比較篩選，得到最小值； 步驟D2:得到最小值后，計算最小值的有效數(shù)據(jù)和擴展數(shù)據(jù)，將擴展數(shù)據(jù)的位寬表示 成2的冪，并對有效數(shù)據(jù)和冪值進行存儲； 步驟D3 :將QC-LDPC碼校驗矩陣中1所在同一行中的所有邊值的后驗對數(shù)似然比的絕 對值進行逐級比較篩選，得到次小值； 步驟D4 :得到次小值后，計算次小值的有效數(shù)據(jù)和擴展數(shù)據(jù)，將擴展數(shù)據(jù)的位寬表示 成2的冪，并對有效數(shù)據(jù)和冪值進行存儲； 步驟D5 :更新邊值，將QC-LDPC碼校驗矩陣中的同一行中的各邊值的后驗對數(shù)似然比 與最小值進行比較，若邊值大于最小值，則邊值更新為最小值；若邊值等于最小值，則邊值 更新為次小值； 步驟D6:更新符號位，將所有QC-LDPC碼校驗矩陣中同一行的符號位相乘得到總符號 位，再依次將所述輸入數(shù)據(jù)的各邊值的符號位與總符號位相乘，得到的新符號位就是更新 的符號位。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于OFDM電力線通信系統(tǒng)的QC-LDPC譯碼方法，其特征在 于，步驟D2中的所述有效數(shù)據(jù)表示為a(0<a<2N-1)，其中N為有效數(shù)據(jù)的位寬；所述擴 展數(shù)據(jù)表示為2b(0<b<2M-1)，其中M為所述擴展數(shù)據(jù)的位寬的冪值。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于OFDM電力線通信系統(tǒng)的QC-LDPC譯碼方法，其特征在 于，步驟D4中的所述有效數(shù)據(jù)表示為a(0<a<2N-1)，其中N為有效數(shù)據(jù)的位寬；所述擴 展數(shù)據(jù)表示為2b(0<b<2M-1)，其中M為所述擴展數(shù)據(jù)的位寬的冪值。5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項所述的基于OFDM電力線通信系統(tǒng)的QC-LDPC譯碼方法， 其特征在于，步驟Dl中的逐級篩選為二分法同步并行比較篩選，每一級每一次將兩個值進 行比較，先從高比特位開始，直到可在某一比特位時判斷出兩個值的大小，就將比較結(jié)果作 為此次的輸出結(jié)果，然后進入下一級的比較，直至到達最后兩數(shù)的比較，得到所述最小值。6. 根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項所述的基于OFDM電力線通信系統(tǒng)的QC-LDPC譯碼方法， 其特征在于，步驟D3中的逐級篩選為兩兩比較篩選，從高比特開始比較，比較出較小值，輸 入到下一次比較，直至到達最后兩數(shù)的比較，得到所述次小值。7. -種基于OFDM電力線通信系統(tǒng)的QC-LDPC譯碼器，其特征在于，包括： 輸入數(shù)據(jù)緩存模塊，用于存儲接收的輸入數(shù)據(jù)； 碼元節(jié)點處理單元，用于計算各碼元節(jié)點后驗對數(shù)似然比的初值，及計算更新后的碼 元節(jié)點的信息值； 水平邊處理單元，負責(zé)水平方向更新的運算處理； 譯碼器控制模塊，負責(zé)碼率的選擇和地址的取址選擇； 地址信息表，存儲不同碼率下的相應(yīng)的校驗矩陣中1所在的地址； 垂直邊處理單元，負責(zé)垂直方向更新的運算處理； 邊信息存儲器，用于設(shè)置QC-LDPC碼校驗矩陣的各邊值似然比的初值為0,并存儲更新 后的邊值和符號位； 比特判決模塊，用于根據(jù)更新后的碼元節(jié)點的信息值判決輸出碼字； 校驗子計算模塊，用于校驗子的計算以及迭代次數(shù)的計算； 輸出數(shù)據(jù)緩存模塊，用于存儲所述輸出碼字。【專利摘要】本專利技術(shù)公開了一種基于OFDM電力線通信系統(tǒng)的QC-LDPC譯碼方法和譯碼器，其中譯碼方法包括接收數(shù)據(jù)、初始化、迭代、更新水平方向的邊值和符號位并存儲、更新垂直方向的邊值和符號位并存儲、計算更新后的碼元節(jié)點的信息值、計算校驗子判斷輸出結(jié)果或繼續(xù)迭代等步驟。本專利技術(shù)的QC-LDPC譯碼方法通過在水平方向和垂直方向的更新過程中，不僅保存邊值，而且保存符號位，從而減少重復(fù)的符號運算，提高了迭代效率。【IPC分類】H03M13-11【公開號】CN104767536【申請?zhí)枴緾N201510122959【專利技術(shù)人】不公告專利技術(shù)人 【申請人】深圳市力合微電子股份有限公司【公開日】2015年7月8日【申請日】2015年3月19日本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種基于OFDM電力線通信系統(tǒng)的QC?LDPC譯碼方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟A：接收輸入數(shù)據(jù)；步驟B：初始化：根據(jù)QC?LDPC碼校驗矩陣預(yù)先存儲好的矩陣中1所在位置的地址表，將步驟A中接收到的輸入數(shù)據(jù)依次賦值給碼元節(jié)點，計算各碼元節(jié)點后驗對數(shù)似然比的初值，設(shè)置QC?LDPC碼校驗矩陣的各邊值似然比的初值為0，緩存校驗節(jié)點的信息值；步驟C：設(shè)置迭代最大次數(shù)Max_iter_num，開始迭代，并計算迭代次數(shù)k；步驟D：更新水平方向的邊值和符號位，并存儲所述水平方向的邊值和符號位；步驟E：更新垂直方向的邊值和符號位，并存儲所述垂直方向的邊值和符號位；步驟F：根據(jù)步驟D和步驟E更新后的邊值，計算更新后的碼元節(jié)點的信息值；步驟G：根據(jù)更新后的碼元節(jié)點的信息值判決輸出碼字，并根據(jù)所述輸出碼字計算校驗子s，若s＝0，則譯碼結(jié)束，譯碼器將所述輸出碼字輸出；若s≠0，則判斷迭代次數(shù)k是否等于迭代最大次數(shù)Max_iter_num，如果k<Max_iter_num，則返回步驟C繼續(xù)迭代，如果k＝Max_iter_num，則譯碼結(jié)束，譯碼器將所述輸出碼字輸出。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：不公告發(fā)明人，
申請(專利權(quán))人：深圳市力合微電子股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44