LDPC碼數據分配通用模塊設計方案

摘要：上世紀60年代初，香農的學(xué)生Gallager在他的博士畢業(yè)論文中首次提出了LDPC碼的概念和完整的譯碼方法，但是直到上世紀末期，隨著(zhù)LDPC碼譯碼理論的進(jìn)步和計算機技術(shù)的發(fā)展，LDPC碼才以其優(yōu)良的誤碼性能和良好的可實(shí)現性成為人們研究的焦點(diǎn)。針對QC類(lèi)LDPC碼進(jìn)行研究的時(shí)候，注意到很多碼的循環(huán)子矩陣中不只有一組1，這就產(chǎn)生了水平運算后判斷運算結果屬于哪個(gè)存儲模塊的問(wèn)題；另外，由于校驗矩陣中每個(gè)循環(huán)子矩陣的列初始位置都是不同的，而且通常LDPC碼的校驗矩陣的循環(huán)子矩陣的數目都是非常龐大的，因此如果通過(guò)程序固化的方法，不但容易出現不易排查的錯誤，而且開(kāi)發(fā)效率會(huì )大大下降。為解決該問(wèn)題，并將解決方案通用化，文中以校驗矩陣中循環(huán)子矩陣中1的排列特點(diǎn)為研究對象，找到引起變化的量之間的共性特征，從而實(shí)現通用化模塊的設計。
關(guān)鍵詞：LDPC；通用；準循環(huán)；數據分配

近幾年，人們對可靠高效的信息傳輸和存儲技術(shù)提出了越來(lái)越高的要求。差錯控制編碼作為一種糾正由信道噪聲帶來(lái)傳輸錯誤的有效方式，被廣泛應用與數字通信和存儲等領(lǐng)域。Low-Density Parity-Check(LDPC)碼發(fā)明于上世紀60年代初期，它是一類(lèi)性能接近香農極限的差錯控制編碼，采用置信傳播的譯碼方式進(jìn)行譯碼。隨著(zhù)VLSI和計算機技術(shù)革命性進(jìn)步的到來(lái)，LDPC碼的實(shí)現成為了可能，并且由于在A(yíng)WGN信道下的極佳誤碼性能和高并行度實(shí)現引起了人們的強烈關(guān)注。目前，LDPC碼的普及程度大大增加，很多標準也都將LDPC碼納入進(jìn)來(lái)，這都導致了與LDPC碼澤碼的相關(guān)課題與日俱增，隨之而來(lái)的問(wèn)題是大量的重復性的開(kāi)發(fā)工作，因此需要將一些共性的開(kāi)發(fā)工作進(jìn)行通用的模塊化設計，以提高開(kāi)發(fā)效率。

1 傳統的譯碼方案在通用性方面的不足
在LDPC碼的實(shí)現過(guò)程中，水平運算結果利用4維定位方法，存儲了最小值、次小值、最小值位置和符號位。然而像CCSDS近地通信碼這樣的LDPC碼的校驗矩陣中的每個(gè)循環(huán)子矩陣都有兩組1，它們都按照準循環(huán)的方式排列，如圖1所示。

圖中所示0為校驗矩陣的一個(gè)列重為2的循環(huán)子矩陣，該矩陣可以拆分成兩個(gè)列重為1的循環(huán)子矩陣Q1和Q2，這一結構對下文所述的數據分配策略和改進(jìn)的垂直運算過(guò)程有決定性的影響。