LDPC碼數(shù)據(jù)分配通用模塊設(shè)計(jì)方案

摘要：上世紀(jì)60年代初，香農(nóng)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(jì)末期，隨著LDPC碼譯碼理論的進(jìn)步和計(jì)算機(jī)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(xiàn)性成為人們研究的焦點(diǎn)。針對QC類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(yùn)算后判斷運(yùn)算結(jié)果屬于哪個(gè)存儲模塊的問題；另外，由于校驗(yàn)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(yàn)矩陣的循環(huán)子矩陣的數(shù)目都是非常龐大的，因此如果通過程序固化的方法，不但容易出現(xiàn)不易排查的錯誤，而且開發(fā)效率會大大下降。為解決該問題，并將解決方案通用化，文中以校驗(yàn)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(xiàn)通用化模塊的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：LDPC；通用；準(zhǔn)循環(huán)；數(shù)據(jù)分配

近幾年，人們對可靠高效的信息傳輸和存儲技術(shù)提出了越來越高的要求。差錯控制編碼作為一種糾正由信道噪聲帶來傳輸錯誤的有效方式，被廣泛應(yīng)用與數(shù)字通信和存儲等領(lǐng)域。Low-Density Parity-Check(LDPC)碼發(fā)明于上世紀(jì)60年代初期，它是一類性能接近香農(nóng)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VLSI和計(jì)算機(jī)技術(shù)革命性進(jìn)步的到來，LDPC碼的實(shí)現(xiàn)成為了可能，并且由于在AWGN信道下的極佳誤碼性能和高并行度實(shí)現(xiàn)引起了人們的強(qiáng)烈關(guān)注。目前，LDPC碼的普及程度大大增加，很多標(biāo)準(zhǔn)也都將LDPC碼納入進(jìn)來，這都導(dǎo)致了與LDPC碼澤碼的相關(guān)課題與日俱增，隨之而來的問題是大量的重復(fù)性的開發(fā)工作，因此需要將一些共性的開發(fā)工作進(jìn)行通用的模塊化設(shè)計(jì)，以提高開發(fā)效率。

1 傳統(tǒng)的譯碼方案在通用性方面的不足
在LDPC碼的實(shí)現(xiàn)過程中，水平運(yùn)算結(jié)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(yàn)矩陣中的每個(gè)循環(huán)子矩陣都有兩組1，它們都按照準(zhǔn)循環(huán)的方式排列，如圖1所示。

圖中所示0為校驗(yàn)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(jié)構(gòu)對下文所述的數(shù)據(jù)分配策略和改進(jìn)的垂直運(yùn)算過程有決定性的影響。