信道解码装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信道解码装置和方法，更具体地说，涉及能够提高解码效率的信道解 码装置和方法。
【背景技术】
[0002] 低密度奇偶校验码化OWDensityParityQieckCode,LDPC)由Robe;rt G.Gallager博±于1963年提出的一类具有稀疏校验矩阵的线性分组码，不仅有逼近 化annon极限的良好性能，而且译码复杂度较低，结构灵活，是近年信道编码领域的研究 热点，已在很多通信标准中得到应用，特别是目前将其应用于802.llad无线通信标准中。 LDPC码的特点是时钟频率高达几百兆，数据吞吐量大。
[0003] 802.llad信道解码设计采用LDPC解码，正因为上述频率高数据吞吐量大的原因。 因此，在整体硬件实现结构上为了保障整体设计更容易满足要求，整体架构设计通常采用 模块之间直接传递的管道方式进行信道解码。尽管该种方式比较简洁，但还是存在W下不 足。
[0004] -是信道解码端缺乏硬件协调调度，解码输入数据流固定，不能完整有效地利用 解码器的动态性能；二是结构单一，不能有效提供整体物理层信道状况和及时的数据传输 应对策略。
【发明内容】
[0005] 鉴于W上情形，期望提供能够提高解码效率且能够动态调整信道的数据传输应对 策略的信道解码方法和装置。
[0006] 根据本发明的一个方面，提供了一种信道解码装置，包括：接收单元，用于接收编 码数据包；解码单元，用于接收来自所述接收单元的编码数据包，通过多次迭代对编码数据 包进行解码，并在每次迭代后对解码数据进行校验；调度单元，用于从所述解码单元接收校 验结果，判断本次迭代后的解码数据是否通过校验，并且当判断出解码数据通过校验时，控 制所述接收单元W向所述解码单元发送下一数据包。
[0007] 根据本发明的另一个方面，提供了一种信道解码方法，用于信息解码装置，包括 如下步骤：接收编码数据包；通过多次迭代对编码数据包进行解码，并在每次迭代后对解 码数据进行校验；判断本次迭代后的解码数据是否通过校验；当判断出解码数据通过校验 时，进行控制W对下一数据包进行解码。
[0008] 由于在整体系统框图上增加了调度单元，因此整体信道解码系统结构上不再是单 纯的管道模式。调度单元通过管理接收单元，根据LDPC动态解码能力W及实际信道的环境 条件来动态地调整解码周期。当信道环境好时，LDPC需要迭代解码的时间短，而信道环境 差时，LDPC需要迭代解码的时间长。相比于传统的管道传输模式相对固定的解码周期，根 据本发明的信道解码装置和方法能够提升整体的数据吞吐量。另外，整体系统框图上增加 了调度单元，管理LDPC解码状态，并通过根据预设条件向上层通报误码情况，W便MAC层能 够更早知道信道质量情况。相比于无调度单元的传统信道结构，根据本发明实施例的信道 解码装置和方法可W提前采取数据传输的应对策略，从而提升了整体信道的传输效率。
【附图说明】
[0009] 图1是示出了根据本发明实施例的信道解码装置的配置的功能框图；
[0010] 图2是示出了根据本发明实施例的信道解码方法的过程的流程图拟及
[0011] 图3是示出了图2中部分A的详细过程的流程图。
【具体实施方式】
[0012] 下面将参照附图对本发明的各个优选的实施方式进行描述。提供W下参照附图的 描述，W帮助对由权利要求及其等价物所限定的本发明的示例实施方式的理解。其包括帮 助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到， 可对该里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本发明的范围和精神。而且，为了 使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。
[0013] 首先，将参照图1描述根据本发明实施例的信道解码装置的具体配置。如图1所 示，信道解码装置100包括接收单元101、解码单元102和调度单元103。
[0014] 接收单元101接收编码数据包。例如，接收单元可W是解映射单元，用于接收编 码数据包，并对其进行解映射。在一般的通信系统中，编码数据流并不是直接送入信道的， 之前需要根据信道的特点选择合适的调制方式对编码数据进行调制，W尽量减小信道失真 对传输信号的影响。例如，发送端码率为1/2的编码器每接收化it数据就输出化it的 编码数据，然后按照不同的调制方式的星座图把编码比特流（BitStream)映射成符号流 (SymbolStream)。在接收端，解码单元一次接收化it数据输出bit解码数据，该就要求必 须按照星座图从每个接收到的符号中将各个比特的信息提取出来，该个过程也就是解映射 (De-mappingX
[0015] 当然，也可W省略解映射单元，而把解码单元设计成一次接收一个符号，然后一次 输出多个解码数据，但该就要求为不同的调制方式分别设计一个不同结构的解码器，显然 增加了不必要的资源消耗。
[0016] 解码单元102从所述接收单元接收待解码的数据包，通过多次迭代对数据包进行 解码，并在每次迭代后对解码数据进行校验。例如，解码单元102所进行的解码是LDPC解 码。具体来说，LDPC码可W用奇偶校验矩阵H来表示，其中H是通过一定的构造方法巧口， 比特填充算法)来构造的非常系数的校验阵。正是该种稀疏行，我们才能实现低复杂度的编 译码。在介绍LDPC解码过程之前，我们首先描述LDPC编码过程。
[0017]LDPC码的编码过程可归纳为下列4个步骤：
[0018] (1)LDPC码的校验矩阵构造；低密度矩阵的构造有几种方法，该里介绍一种简单 的半随机低密度码矩阵构造方法。首先，生成一个全0矩阵，然后随机地往每列插入j个！ (该时生成的还只是一个非正则的低密度码矩阵）;接下来，调整行重（即，每行中1的数目）， 使行重尽量保持一致，并调整列中1的位置，使得相邻两列1的位置在行不重叠；最后消除 矩阵中的短循环。
[0019] (2)通过高斯-乔丹变换，把H矩阵变换为系统形式，H=[pT，It]，其中It是M阶的 单位阵。
[0020] (3)得到该H矩阵对应的生成矩阵，G=[l2,門，其中l2是N-M阶的单位阵。
[0021] (4)用信息比特去乘生成矩阵G，就得到了编码后的码字，=広如]。
[002引LDPC码的解码相对于编码来说要更简单，主要包括四个步骤：对数似然度的初始 化、传递对数似然度、计算对数似然度及判决。LDPC码的解码算法有很多，该里描述最小和 算法。
[0023] 解码的具体步骤如下：
[0024] 步骤1 ;对数似然度初始化；
[00巧]步骤2 ;从信息比特传递对数似然度到校验比特；
[0026] 步骤3;计算对数似然值；
[0027] 步骤4 ;对似然值判决，得到译码结果合。
[0028] 如果Wy=0，或者循环次数超过某个设定的值（即，迭代次数的最大值）就停止循 环，否则跳转到步骤2。
[0029] 调度单元103从所述解码单元102接收校验结果，判断本次迭代后的解码数据是 否通过校验，例如= 0是否成立，并且当判断出解码数据通过校验时，控制所述解码单 元W对下一数据包进行解码。
[0030] 在根据现有技术的解码装置中，各模块之间直接管道传输且不包含调度单元，即， 解码单元通过多次迭代对数据包进行解码，并在每次迭代后对解码数据进行校验。由于没 有调度单元，因此如果校验通过，也只能等待，直至该数据包所对应的解码周期结束为止， 然后再对下一段待解码的数据包进行如上所述的处理。该种配置的解码装置的解码周期是 固定的，