具有有限精度和迭代次数的动态调整的LDPC解码的制作方法

文档序号:11636872阅读:306来源:国知局
具有有限精度和迭代次数的动态调整的LDPC解码的制造方法与工艺

各种实施例涉及对已编码信号进行解码以通过对于多次迭代中的每一次迭代交替地更新位节点值和校验节点值来确定结果信号的方法,位节点值表示结果信号的位,校验节点值表示奇偶校验矩阵的约束,以及涉及对应的设备。



背景技术:

采用低密度奇偶校验(ldpc)码来保护通信经由诸如铜线或空中接口的噪声物理信道。ldpc码向经由物理信道传达的已编码信号添加额外的冗余信息量,以便能够重构由于物理介质上的噪声而存在的错误(前向纠错,fec)。

对ldpc编码的信号进行解码的不同技术是已知的,例如,所谓的最小-和算法,参见例如a.darabiha等人的“abit-serialapproximatemin-sumldpcdecoderandfpgaimplementationinieeeproc.circuitsandsystems(2006):sectiona,ldpccodesandmin-sumdecoding”。各种解码技术依赖于分别约束ldpc码和结果信号的位的校验节点和位节点。典型地,对于多次迭代中的每一次迭代,交替地更新位节点值和校验节点值。迭代在收敛后中止。

最小-和算法的参考实现面临某些限制和缺点。例如,收敛的时间可能相对长,由此限制数据吞吐量和/或要求相当大量的计算能力。此外,已经观察到,在某些场景中应用最小-和算法(特别是在物理信道上存在显著的噪声的情况下)甚至可能完全阻止算法收敛。



技术实现要素:

因此,存在对于对已编码信号进行解码以确定结果信号的先进技术的需要。特别地,存在对于基于最小-和算法来解码ldpc编码的信号的先进技术的需要。

独立权利要求的特征满足了这种需要。从属权利要求限定实施例。

根据各种实施例,提供了一种方法。该方法包括经由物理信道接收已编码信号。已编码信号由奇偶校验矩阵编码。该方法还包括对已编码信号进行解码以确定结果信号。解码对于多次迭代中的每一次迭代交替地更新位节点值和校验节点值。位节点值表示结果信号的位。校验节点值表示奇偶校验矩阵的约束。解码以第一精度确定结果信号,并且至少部分地以低于第一精度的第二精度进行更新。

例如,精度可以与用于更新的消息的位长度和用来存储位节点值和校验节点值的位长度相关。较高的(较低的)精度可以对应于较高的(较低的)消息的位长度,即较高的(较低的)位宽度。

根据各种实施例,提供了一种方法。该方法包括经由物理信道接收已编码信号。已编码信号由奇偶校验矩阵编码。该方法还包括对已编码信号进行解码以确定结果信号。所述解码对于多次迭代中的每一次迭代交替地更新位节点值和校验节点值。位节点值表示结果信号的位,且校验节点值表示奇偶校验矩阵的约束。该方法还包括动态地调整迭代次数以用于所述解码的不同执行。

根据各种实施例,提供了一种设备。该设备包括被配置为经由物理信道接收已编码信号的接收机。已编码信号由奇偶校验矩阵编码。该设备还包括至少一个处理器,其被配置为对已编码信号进行解码以确定结果信号。所述解码对于多次迭代中的每一次迭代交替地更新位节点值和校验节点值,位节点值表示结果信号的位,校验节点值表示奇偶校验矩阵的约束。所述解码以第一精度确定结果信号,并且至少部分地以低于第一精度的第二精度进行更新。

根据各种实施例,提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品包括可由至少一个处理器执行的程序代码。由至少一个处理器执行程序代码使得至少一个处理器执行一种方法。该方法包括经由物理信道接收已编码信号。已编码信号由奇偶校验矩阵编码。该方法还包括对已编码信号进行解码以确定结果信号。解码对于多次迭代中的每一次迭代交替地更新位节点值和校验节点值。位节点值表示结果信号的位。校验节点值表示奇偶校验矩阵的约束。解码以第一精度确定结果信号,并且至少部分地以低于第一精度的第二精度进行更新。

根据各种实施例,提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品包括可由至少一个处理器执行的程序代码。由至少一个处理器执行程序代码使得至少一个处理器执行一种方法。该方法包括经由物理信道接收已编码信号。已编码信号由奇偶校验矩阵编码。该方法还包括对已编码信号进行解码以确定结果信号。所述解码对于多次迭代中的每一次迭代交替地更新位节点值和校验节点值。位节点值表示结果信号的位,校验节点值表示奇偶校验矩阵的约束。该方法还包括动态地调整迭代次数以用于所述解码的不同执行。

应当理解,在不脱离本发明的范围的情况下,上文提及的特征和下文将要解释的特征不仅可以以所指示的相应组合使用,而且可以以其它组合或隔离地使用。上文提及的方面和实施例的特征可以在其它实施例中彼此组合。

附图说明

在下文中,将关于附图中所示的实施例更加详细地解释本发明。

图1示意性地示出了经由经历噪声的物理信道的通信。

图2示意性地示出了经由根据dsl技术的物理信道进行通信的部署场景。

图3示意性地示出了对用于经由物理信道的通信的信号进行编码和解码。

图4示意性地示出了基于奇偶校验矩阵对信号进行编码。

图5a示意性地示出了用于对已编码信号进行解码的图形的校验节点和位节点。

图5b示出了用于在对已编码信号进行解码时更新位节点的源代码。

图6a是根据各种实施例的方法的流程图。

图6b是根据各种实施例的方法的流程图。

图7示出了经过交替地更新位节点值和校验节点值的多次迭代的位节点的值的收敛。

图8是根据各种实施例的设备的示意图。

具体实施方式

在下文中,将参考附图详细描述本发明的实施例。应当理解,以下对实施例的描述不应被认为是限制性意义的。本发明的范围并非旨在通过下文所描述的实施例或通过附图进行限制,其仅应被认为是说明性的。

附图被认为是示意性表示,并且附图中所示的元素不一定按比例示出。相反,将各种元素表示为使得它们的功能和一般目的对于本领域技术人员而言变得显而易见。附图中所示出或本文所描述的功能块、设备、组件或其它物理或功能单元之间的任何连接或耦合也可以通过间接连接或耦合来实现。组件之间的耦合也可以通过无线连接建立。功能块可以以硬件、固件、软件或其组合来实现。

在下文中,示出了对已编码信号进行解码的技术。已编码信号由奇偶校验矩阵编码。特别地,关于ldpc编码的信号给出了各种示例;然而,相应的技术可以容易地应用于其它类型的基于奇偶校验矩阵的编码技术。特别地,对于ldpc编码的信号,奇偶校验矩阵可以是稀疏矩阵。在某种程度上保护ldpc编码的信号免受由于物理信道上的噪声而导致的传输错误。fec是可能的。

解码可以依赖于对于多次迭代中的每一次迭代交替地更新的位节点值和校验节点值。迭代次数可以是预定义的,和/或可以在解码期间实时动态地(on-the-fly)执行用于收敛的某些校验。

使用图形记号来公式化解码问题是促进解码的已知方法。有时,将相应的图形表示为forney的因子图或二分图。该图形包括位节点和校验节点。在这种图形记号中,位节点值表示结果信号的位,校验节点值表示奇偶校验矩阵的约束。特别地,将由奇偶校验矩阵施加的约束转换成分别在位节点和校验节点之间的消息路径,其中经由取决于奇偶校验矩阵施加的约束的相应边缘将所有校验节点与位节点连接。例如,如果位节点值比某个预定义的阈值小(大),则相应的位节点可以类似于逻辑1(0),或反之亦然(解码判定)。

在一些示例中,已编码信号的解码可以采用最小-和算法。该最小-和算法是能够通过以高精度以计算高效的方式对已编码信号进行解码来确定结果信号的技术。最小-和算法依赖于考虑位节点值的最小值来更新校验节点;以及考虑校验节点值的和来更新位节点值。相应的更新消息沿着连接校验节点和位节点的图形的边缘传递。

本文公开的技术一般适用于各种通信系统。示例包括这样的通信系统:其根据离散多音(dmt)调制和/或正交频分多路复用(ofdm)调制来传达已编码信号。示例包括电气和电子工程师协会(ieee)802.11无线局域网(wlan)通信协议、和第三代合作伙伴计划(3gpp)长期演进(lte)、或通用移动电信系统(umts)协议。另外的示例包括蓝牙和卫星通信以及电力线通信,例如,根据itu-tg.9955(g.hn)。仅出于说明的目的,下文将特别关注经由铜线实现的物理信道,并根据dsl协议建立通信信道。dsl协议包括itu-tg.992.x(adsl和adsl2+)、g.993.1(vdsl1)、g.993.2(vdsl2)、以及g.9700/g.9701(g.fast)。

例如,本文公开的各种技术可以适用于用于大量设备进行通信的物联网(iot)的通信系统。这里,鲁棒的编码和高效的解码是可期望的。

参考图1,经由第一物理信道151发送和/或接收(传达)数据131,并且经由第二物理信道152传达第二数据132。第一数据131和第二数据132可以是控制数据、较高层的有效载荷数据和/或训练数据。本文公开的技术总体上涉及单向和/或双向通信,例如,上行(us)和/或下行(ds)通信。取决于us或ds通信,相应的收发机101、111、102、122可以作为发射机或接收机操作。经由物理信道151、152进行通信可以是根据频分双工方案(fdd)或根据时分双工方案(tdd)的。

第一物理信道151和第二物理信道152经历相互串扰,即,第一物理信道151(第二物理信道152)经历来自第二物理信道152(第一物理信道151)的第一串扰161(第二串扰162)。有时,这种相互串扰也被称为外来串扰。串扰161、162可以包括fext和/或next。

第一物理信道151和第二物理信道152也经历固有串扰。所谓的脉冲噪声可以击中特定的物理信道151、152。在这里公开的各种示例中,可以基于在具有3-50毫秒的范围内(优选地在5-8毫秒的范围内)的持续时间的时间间隔中接收到的已编码信号的时间演变来检测物理信道151的链路损耗。

图2示出了典型的vdsl2部署场景的方面。被实现为铜线的物理信道151、152将数字订户线路接入多路复用器(dslam)101、102连接到vdsl2收发机单元(有时被称为远程终端),在包括客户预定设备(cpe)111、112的物理分离的单独驻留处。物理信道151、152共享公共的电缆扎带155,其增加了next和fext。vdsl2采用最多具有位于由4.3125千赫兹或8.625千赫兹隔开的频率上的4096个子载波的dmt调制。由于多个物理信道151、152连接到dslam101、102并共享电缆扎带155,所以next和fext可以是杰出的。

典型地,next在1-2mhz以上是杰出的。因为这一点,vdsl2通信信道在最高30mhz的fdd中使用不重叠的ds/us频带。这显著减轻了next。由此,随着next由于fdd而被大量消除,fext典型地主导剩余噪声161、162。串扰消除(也被称为用于去除fext的向量引擎计算)显著地减少了fext,由此实现了性能改进。

虽然关于图1已经公开了其中第一物理信道151和第二物理信道152彼此相邻的场景,但是在其它场景中,可能仅存在单个物理信道151、152,并且噪声可能由固有源主导。

在下文中,示出了能够保护物理信道151上的通信免受由于噪声等引起的错误的技术。

图3示出了依赖于ldpc编码来保护免受传输错误的示例。图3示出了基于ofdm的通信系统。这里,基于传输帧中包含的ldpc校验和、时间和/或频率交织、和/或维特比编码的组合的fec用来抵抗影响物理信道151的脉冲噪声的影响。ldpc编码相比维特比编码提供额外的冗余。有时,ldpc编码由此被称为冗余编码或第二级编码。

经由物理信道151发送的信号由发射机101进行编码和调制,并由接收机111进行解码和解调。为此,图3a的基于ofdm的通信系统采用多个载波或信号音,其用作经由过物理信道151实现的分离的通信(子)信道,以在发射机101和接收机111之间携带信息。每个载波是由中心频率和预定义带宽定义的一组一个或多个频率。

物理信道151遭受各种类型的干扰和噪声。如果与在发射机101处发射的信号356相比,则干扰和噪声可能会损坏在接收机111处接收的信号360。一些干扰源和噪声源可以被建模为加性高斯白噪声(awgn)。通过使用维特比解码器来进行信道估计和信道解码,可以大大降低awgn的影响。信道估计典型地计算在接收机11处接收到的信号256的信噪比(snr)。根据odfm技术,基于每个载波的计算的snr,确定加载在每个载波上的数据位数(位加载)。较低的位加载典型地针对错误改进通信的鲁棒性。

现在详细地解释图3的基于ofdm的通信系统的功能,在发射机101处,将分组化的数据351映射到组帧301的传输帧。然后,通过ldpc编码302对数据352进行编码,以有助于fec。交织器303对编码数据353进行交织(例如,在时域中),以增加针对脉冲噪声的鲁棒性。然后,例如使用格码调制(tcm)编码器304或qam编码器(后者未在图3a中示出)进一步对交织数据354进行编码。在304处进行的编码进一步将信号354调制到dmt的不同载波上。然后在305处执行时域和频域处理,例如,包括以高频谱和/或数模转换进一步交织和/或调制到不同载波上。

由此,已编码信号356经由物理信道151被传达并由接收机111接收。首先,在时域和频域321中对已编码信号360进行处理;例如,将接收到的模拟信号的样本转换到数字域。此外,可以通过采用反向快速傅里叶变换(ifft)来分离不同载波频率的数据。由此,在数字域中获得已编码信号361。

然后,第一级解码器322对信号361进行解码。例如,解码器322可以是qam解码器或者组合qam解码和维特比解码的单元。在图3的示例中,采用维特比解码器322。考虑到由物理信道151上的噪声造成的潜在损坏,解码器322尝试重构输入到编码器304中的符号。在编码器304使用qam编码的情况下,解码器322也使用qam解码。在编码器304使用包括qam编码的tcm编码的情况下,解码器322也使用qam解码,随后进行维特比解码。

重构的符号由解码器322输出为信号362并被输入到解交织器323。解交织器323产生交织的数据作为信号363,信号363被提供给第二级解码器324,即在图3的示例中是ldpc解码器324。解码器324将最终解码的结果信号364提供给去组帧单元325,去组帧单元325剥离传输帧以提供较高层的分组化的数据365。

首先,解释了关于ldpc编码器302的细节。ldpc码用于校正由有噪声的物理信道151造成的错误。

参考图4,二进制ldpc码由大小为(n-k)×n的奇偶校验矩阵h400(其元素为“0”和“1”)定义。奇偶校验矩阵400与未编码的原始信号352相乘以获得有时被称为码字的已编码信号353。每个码字353有n个位:k个消息位(图4中的上部)和m=n-k个奇偶校验位(图4中的下部);在图4的示例中,m=n-k=4且k=8。假设奇偶校验矩阵400具有满秩,则码率r(消息位与总位的比率)为k/n。

奇偶校验矩阵400可以解释如下:奇偶校验矩阵400的m=(n-k)个行表示奇偶校验,而奇偶校验矩阵的n个列表示码字位。在i行、j列中的“1”指示位j被包括在奇偶校验i中。例如,对于如图4所示的奇偶校验矩阵400,8个奇偶校验是:

b2+b4=0;

b1+b2=0;

b2+b3=0;

b1+b4=0;

b1+b4=0;

b2+b3=0;

b3+b4=0;

b1+b3=0。

如图5a所示,奇偶校验可以以图形记号可视化。图形500具有对应于奇偶校验矩阵400的m个行的m个校验节点,以及对应于奇偶校验矩阵400的n个列的其它n个位节点(在图4和图5中:m=4且n=8)。

如果有如g.hn和wlan等的不同应用,则使用准循环ldpc码。这些代码具有特殊的结构,因此有助于编码和解码。

ldpc解码器算法的目的在于确定已编码信号363的位的概率。这里,可以考虑附加信息,例如,来自诸如来自星座解码器(constellationdecoder)322的概率度量的初始信道信息,以及奇偶校验矩阵的结构。

奇偶校验矩阵施加约束:奇偶校验和为零,因此奇偶校验中的一个位的概率受到奇偶校验中其它位的概率的约束。该约束用于在被称为校验节点501的更新的操作中导出关于位的部分概率信息。结果信号364的每个位(由位节点502表示)典型地是多个奇偶校验的一部分(参见图5a,其中每个位节点502与多个校验节点501连接)。可以组合来自每个奇偶校验的概率信息以用于关于位的更完整的概率信息。关于位的组合概率信息的过程被称为位节点值的更新。

在下文中,提供了进行解码时更新位节点值和校验节点值的细节。使c为长度为n且维度为k的常规ldpc码,其奇偶校验矩阵h具有(n-k)个行和n个列。假设码字c=[c1,c2,c3……cn]t。这些码字将被映射到qam星座,并且发送向量356t=[t1,t2,t3……tn]t。假设该数据将通过具有方差σ=n0/2的awgn物理信道151发送。接收到的数据向量360r=[r1,r2,r3……rn]t,其中rn=tn+vn并且vn是均值为零和方差为σ的awgn。以下记号将用于在二分图500上运行的消息-传递算法和以对数似然比(llr)形式的概率值:

li:位节点i的先验信息;

li:位节点i的后验信息;

rji,:从i到j的校验到位消息;

qj,i:从j到i的位到校验消息。

使用多次迭代来采用迭代解码。取决于解码的总体精度,在更新校验节点501或位节点502值之前,可以在输入处将输入llr消息限制在较低的精度。例如,当需要解码的10比特的精度时,可以为更新保留3比特,以使得消息的llr可以被限制到7比特的精度。

一种类型的ldpc已编码信号的解码采用在下面解释的和-积算法:

先验信息li=-ri

从i到j的位到校验消息初始化:qji=li

校验节点处理/位节点更新:

后验信息:

位节点处理/校验节点更新:

解码决策:否则因此位节点值与其进行比较的阈值为零。

然后,可以测试由奇偶校验矩阵400施加的约束:如果则码字cn将是有效的码字,并且解码将停止。如可以看出的,通过将奇偶校验矩阵应用于码字cn来测试收敛。这典型地是计算昂贵的。

如果码字不满足奇偶校验矩阵400施加的约束,则执行另外的迭代,直到预定义的迭代次数达到最大迭代为止。然后,强制采取解码判定。

和-积算法具有某些缺点和局限性。采用和-积算法时的主要挑战是典型地是计算密集的校验处理。

为了减少计算负担,可以采用最小-和算法。如下面所解释的,最小-和算法是和-积算法的近似。

使用根据等式1的校验节点处理可以写为:

这可以进一步修改为

作用类似(1/x)。该函数通过qi′,j的最小值主导。

因此,可以获得校验节点处理/位节点更新:

如可以看出的,在校验节点处理的每次迭代时,rji(有时被称为增量值,因为其被添加到位节点502值)对于所有校验节点使用最小值来累加。由此,校验节点501值的极限值用于更新位节点502值。

校验节点501值可以基于等式2来更新,即,可以基于根据最小-和算法的位节点502值的总和。

图5b示出了基于等式3的校验节点处理的用于位节点更新的源代码。这里,6行和8行表示根据等式3选择一阶和二阶最小值。10行和12行对应于等式3的正负号函数。13行对应于基于如此累加的校验节点501值更新位节点502值。然后,14行基于新的位节点502值来更新校验节点。独立地更新奇偶校验矩阵400的每一列。

从图5b的源代码的13行和14行可以看出,交替地更新位节点502值和校验节点501值。此外,对于多次迭代,更新位节点502值和校验节点501值。典型地,在每次迭代时,校验节点值的最小值的值增加;同样,位节点值可能增加。这可能导致与可用于存储校验节点值和位节点值的存储器的冲突。

具体而言,位节点502值以某一有限的第一精度表示,例如,由于存储器限制。因为只有有限的第一精度可用于表示位节点值,所以在13行处进行更新时至少对于具有已经接近精度阈值的初始值的一些位节点502可能发生饱和。这高效地导致更新由具有不同最小值的相同约束连接的位节点502值。这样的情况可能导致对已编码信号363进行解码方面的错误。特别地,算法的收敛可能被阻止或者可能花费相当长的时间。

因此,根据等式3和行13而使用一个且同一个增量值来实现对通过奇偶校验矩阵400的列的公共约束连接的位节点502(即,位节点502连接到一个且同一个校验节点501)的位节点502值进行更新可以是可取的。

为了实现这一点,在某些场景中更新位节点502值的精度受到限制——如果与用来确定最终位节点502值的精度相比较。因此,更新位节点502值的第二精度低于用来确定结果信号364、365的第一精度,即当应用解码判定时用来存储位节点502值的第一精度。

对更新位节点502值的第二精度进行限制可以以各种方式实现。在一个示例中,校验节点501值的最小值被约束到预定义的阈值。预定义的阈值可以与第二精度相关联。即,预定义的阈值可以对应于可以由与第二精度相关联的较小数量的位(位宽度)表示的值——如果与用于以第一精度表示位节点502值的位数相比较。因此,即使校验节点501值的最小值超过由第二精度定义的阈值,也仅选择由阈值定义的最小值以用于更新位节点502值。这可以被视为裁切超出阈值的最小值的任何多余部分,由此将最小值裁剪到阈值。

在上面解释的场景中,不要求将校验节点501值的更新限制到第二精度。在各种示例中,校验节点值的更新,(例如,基于等式2)可以以第一精度实现。

基于以较低的、第二精度进行更新的技术,有可能确保随着解码迭代次数的增加,用于更新位节点502值的对数似然比值的内部精度增加。这是根据上面的公开内容通过约束校验节点的最小值/对数似然比值来实现的。

例如,在对用于根据g.hn通信协议进行通信的已编码信号363进行解码的单次迭代中,可以有多达八个位节点502连接到单个校验节点501;即对应的最小值的饱和可以影响多达八个位节点502。特别地,对于单次迭代,在这种场景中,位节点502值的内部位宽度可能增加三比特。

此外,为了进一步说明最小值饱和的影响,考虑以下示例。如果校验节点501的最小值是高的,则可能出现这样的情况:例如,总共六个连接的位节点502中的单个位节点502值被错误地更新并饱和。剩余的五个位节点502值不饱和。如果与还未饱和的其它五个位节点502值相比较,则错误更新的位节点502值可以被不同地缩放回。这导致错误注入,并且因此导致发散(divergence)。特别地,违反了ldpc解码器算法的基本原理,根据等式3,其要求连接到相同校验节点501的位节点502被要求用类似的最小值来更新。本文所示的技术是由于这样一个发现而启发的:位节点502值的这种饱和可能是算法发散后面的主要原因,并且在高迭代时ldpc解码可能存在不确定行为——例如,可能存在低正交幅度调制星座和低信噪比,或者具有高信噪比的高qam星座处存在低迭代次数的情况。

转到图6a,示出了根据一些示例的方法。该方法有助于解码。首先,基于由ldpc解码器324接收到的已编码信号363,对校验节点501值和位节点502值进行初始化。例如,可以基于接收到的已编码信号363的消息位来初始化位节点502值,同时可以基于接收到的已编码信号363的奇偶校验位来初始化校验节点501值。

接下来,在1002处,基于当前位节点502值来更新校验节点501值,例如,考虑等式2,基于连接到给定校验节点501的位节点502的位节点502值的总和。接下来,在1004处,基于当前校验节点501值来更新位节点502值。可以使用最小-和算法来实现1002和1004。这里,可以针对对应的最小值对校验节点501值进行校验。

在1005处,校验是否需要另外的迭代。如果需要另外的迭代1050,则重新执行1002-1005。否则,在1006处,由ldpc解码器324输出结果信号364。

根据上面公开的技术,在1004处,可以将校验节点501值的最小值约束到比用来确定结果信号364的第一精度低的第二精度。可以将相应的预定义的阈值(例如,对应于比用来存储位节点502值和/或校验节点501值的位宽度低的位宽度)用于所述约束。例如,预定义的阈值可以对应于比用来存储位节点502值和/或校验节点501值的位宽度低2比特或3比特的位宽度。

关于1005,在图6b中示出了细节。具体地,关于图6b,示出了动态地调整迭代1050次数以用于解码的不同执行的技术。具体而言,当在1005处校验是否需要另外的迭代1050时,可以校验ldpc解码算法的收敛。

这里,可以校验位节点502值700是否已经达到某一预定义的阈值711、712(参见图7,其中单个位节点502值700被示为迭代的函数)。如果达到了预定义的阈值711、712,则可以通过将位节点502的值700与判定阈值780进行比较来进行解码判定。

在图7中,虚线示出了根据最小-一些参考实现来进行解码的位节点502值700的演进。如可以看出的,即使在位节点502值700已经达到收敛阈值712之后,值700也改变并随后显著地偏离收敛阈值712。特别地,值700甚至接近判定阈值780,以使得不能假定算法收敛。

在图7中,实线示出了根据如本文所公开的技术、根据最小-和算法进行解码的位节点502值700的演进。特别地,校验节点501的最小值被约束到3比特的位宽度;而用来确定位节点502和校验节点501值的精度对应于8比特的位宽度。如图7中的箭头所示,位节点502值700的收敛相对快地出现并且是稳定的。因此,可以提高解码的精度。

再次参考图6b,典型地,收敛所需的迭代1050次数取决于物理信道151的噪声条件。例如,对于低噪声,收敛可以相对较快,而对于高噪声,可能需要相对大的迭代1050次数直到收敛为止。在简单的场景中,由此有可能基于物理信道151的噪声条件来确定迭代1050的预定义的最大次数721。当在1005判断是否需要另外的迭代1050时,可以在1103进行对应的校验。

当在1005处判断是否需要另外的迭代1050时,可以替代地或附加地考虑的另外的判定标准是对最小值已经达到定义的阈值的行数的饱和的评估。即,有可能在1102经过迭代1050次数来监测校验节点501值的最小值,并且基于对校验节点501值的最小值的监测来动态地调整迭代1050次数。给出示例:如果80%的行已经达到最小值,则可以假设ldpc解码器324收敛。这样的场景可以通过对于每个位节点502将通过约束与相应的位节点502相关联的校验节点501的校验节点501值的最小值与预定义的阈值进行比较来实现。然后,如果具有相关联的校验节点501值的饱和最小值的位节点502的数量超过预定义的阈值,有可能进行计数。

当在1005处判断是否需要另外的迭代1050时,可以替代地或附加地考虑的另外的判定标准可以是对位节点502值700和/或校验节点501值的评估。例如,可以经过多次迭代1050来监测位节点502值700和校验节点501值中的至少一个。然后,可以基于对位节点502值700和校验节点501值中的至少一个进行的所述监测来动态地调整迭代1050次数。例如,位节点502值700可以与预定义的阈值711、712进行比较。如果相应数量的位节点502的位节点502值700达到预定义的阈值711、712,则可以假设ldpc解码器324收敛。再次,可以比较具有高于预定义的阈值711、712的值700的位节点502的数量;如果该数量超过另外的阈值,则可以假设ldpc解码器324收敛。

基于这样的动态地调整迭代1050次数的技术,可以实现校验ldpc解码器324的收敛的计算成本低的技术。特别地,计算工作量可以显著低于根据参考实现方式的技术,其中基于奇偶校验矩阵对码字进行重新编码,以确定ldpc解码器324是否已经收敛。此外,可以实现降低功耗的效果——这对于iot内的应用可能特别重要。

虽然关于图6a和6b,已经讨论了某些步骤序列,但是在其它示例中,可以适用不同的序列。此外,组合或拆分如上文所公开的某些步骤是可能的。

图8是根据各种实施例的设备800的示意图示。例如,设备800可以实现收发机101、102、111、112。设备800包括被配置为在物理信道151上以us和/或ds通信的接口801。例如,接口801可以包括模拟前端和/或数字前端的至少部分。接口801耦合到处理器802。处理器802耦合到存储器803,例如,非易失性存储器。处理器802还耦合到人机界面804。存储器803可以存储可以由处理器802执行的程序代码。执行程序代码可以使得处理器802执行关于以下操作的本文公开的技术:对已编码信号进行解码、应用最小-和算法、约束校验节点的最小值、动态地调整用于解码的迭代次数、监测位节点值和/或校验节点值并在动态地调整迭代次数时考虑所述监测、监测校验节点的最小值并在动态地调整迭代次数时考虑所述监测等。

综上所述,已经说明了能够计算成本低地且以高精度地实现已编码信号的解码的上述技术。这些技术依赖于以最小-和算法来约束校验节点的最小值,以使得避免位节点值的不确定饱和。这些技术还依赖于基于彼此来动态地调整交替更新位节点值和校验节点值的迭代次数。

虽然已经针对某些优选实施例示出并描述了本发明,但是在阅读并理解说明书后,本领域的技术人员将想到等同物和修改。本发明包括所有这些等同物和修改,并且仅由所附权利要求的范围限制。

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