本发明涉及通讯译码技术,特别是指一种低密度奇偶检查ldpc解码器及最小值搜寻方法。
背景技术:
1、低密度奇偶校验(low-density parity-check,ldpc)编码用于被动光纤网络(passive optical network,pon)、以太网络和其他数据通讯协议的错误更正码,因为低密度奇偶校验的纠错能力相当接近理论最大值,即香农(shannon)极限。用于执行译码和纠错的一种常见算法是最小和(min-sum)算法。
2、最小和引擎的一种实现方式是,将当前最小值与一个待比较值比较出新的最小值,如此迭代地完成所有待比较值的比较。然而,这种方法(使用线性最小值比较/多工器)相当缓慢,因为每次比较均需要一比较器和一多工器才能完成计算,因而需要与待比较值的数量成线性关系的数量的比较器和多工器。
3、另一种最小和引擎的实现方式是,以树状方式将每两个待比较值比较出最小值(第一层),所述最小值中每两个再进行比较(第二层),如此执行树缩减至最终结果。此方法(使用树状最小值比较/多工器)虽比第一种方法(使用线性最小值比较/多工器)快,但树状结构导致需要待比较值数量的二进制对数(log-base-2)数量的层。例如,17~32个待比较值将需要五层的比较器和多工器。层之间的流水线化(pipeline)无助于加快指令周期,因为最终结果需要用于下一轮计算。如果树被流水线化,树的第一阶段必须等到树的最后一阶段完成第一轮迭代才能开始第二轮迭代。因此,总体计算时间仍然相同。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明一实施例提出一种低密度奇偶检查ldpc解码器及一种(使用线性最小值比较/多工器)方法,透过扁平结构来执行计算,可提高计算的速度。
2、有鉴于此,本发明一实施例提出了一种低密度奇偶检查ldpc解码器和ldpc译码方法(使用扁平化最小和计算引擎(flattened min-sum computation engine)),该方法透过将集合中的所有数值扁平化为独热向量(one-hot vectors)来一次性对所有数值进行选择并优先译码出最小值,来达到减少总体计算时间。以解决使用线性或树状的方式迭代地比较两个数值所导致总体计算时间过长的问题。
3、ldpc解码器包括一储存单元及至少一运算引擎。储存单元储存ldpc矩阵。运算引擎执行ldpc译码算法,以根据ldpc矩阵对一码字估算出一解码结果。其中运算引擎包括一最小值搜寻单元,以在ldpc译码算法执行到最小值搜寻演算时,根据复数输入值输出最小值搜寻结果。最小值搜寻单元系执行:将此些输入值转换为复数独热向量,每一独热向量具有复数独热位,在同一独热向量中的此些独热位分别对应不重复的独热位索引;建立复数第一向量,每一第一向量不重复地对应于此些独热位索引中的一目标位索引,且每一第一向量呈现此些独热向量中在目标位索引上的此些独热位间执行或运算的结果;及根据此些独热位索引,由低位至高位,对此些第一向量优先解码出最小值,此最小值为第一个其值为1的第一向量所对应的目标位索引,其中最小值搜寻结果包括此最小值。
4、最小值搜寻方法由ldpc解码器执行,适于根据复数输入值输出一最小值搜寻结果。最小值搜寻方法包括:将此些输入值转换为复数独热向量,每一独热向量具有复数独热位,在同一独热向量中的此些独热位分别对应不重复的独热位索引;建立复数第一向量,每一第一向量不重复地对应于此些独热位索引中的一目标位索引,且每一第一向量呈现此些独热向量中在目标位索引上的此些独热位间执行或运算的结果;及根据此些独热位索引,由低位至高位,对此些第一向量优先解码出一最小值,此最小值为第一个其值为1的第一向量所对应的目标位索引,其中最小值搜寻结果包括此最小值。
5、根据本发明一些实施例的ldpc解码器及一种最小值搜寻方法,透过扁平化设计可快速找出最小值、第二最小值或/及经偏移处理的最小值,可满足高速通讯的高效译码需求。
1.一种最小值搜寻方法,适于根据复数输入值输出一最小值搜寻结果,该最小值搜寻方法包括:
2.如权利要求1所述之最小值搜寻方法,其中所述独热向量在一展平向量中,该展平向量具有复数展平位索引,所述展平位索引一对一地对应所述独热向量的所述独热位,该展平向量包括相连接的复数序列,每一该序列包括所述独热向量中在同一该独热位索引上的所述独热位,所述序列所包括的所述独热位以同一编排顺序排列,且所述序列按照其对应的该独热位索引升序排列。
3.如权利要求2所述之最小值搜寻方法,还包括:
4.如权利要求2所述之最小值搜寻方法,还包括:
5.如权利要求1所述之最小值搜寻方法,还包括:
6.如权利要求1所述之最小值搜寻方法,其中该偏移处理包括:
7.如权利要求1所述之最小值搜寻方法,其中每一该输入值为一对数似然比。
8.如权利要求1所述之最小值搜寻方法,其中每一该输入值为4位或5位。
9.如权利要求1所述之最小值搜寻方法,其中所述输入值的数量在23~69的范围内。
10.如权利要求1所述之最小值搜寻方法,其中该解码器包括复数最小值搜寻单元,以执行该最小值搜寻方法,而对应于一低密度奇偶检查矩阵中位于同一层的各列进行并行处理。
11.一种低密度奇偶检查ldpc解码器,执行如权利要求1至10中任一项所述之最小值搜寻方法。
