多进制LDPC码的置信度量化方法、装置及解码器制造方法及图纸

本发明专利技术实施例适用于编解码技术领域，提供了一种多进制LDPC码的置信度量化方法、装置及解码器，所述方法包括：分别获取多进制LDPC码的置信度集合，所述置信度集合包含与多进制LDPC码多个符号一一对应的多个置信度；识别所述置信度集合中的置信度最大值；分别确定所述置信度集合中的各个置信度与所述置信度最大值之间的数值差；根据所述数值差与预设阈值之间的大小关系，将所述各个置信度量化为有限位数值，所述预设阈值由量化处理的预设比特数确定。本实施例根据多进制LDPC码置信度的分布特点与其物理含义，通过对各个置信度进行非均匀量化，从而能够对置信度的存储空间进行优化，降低NB‑LDPC解码算法的复杂度。

【技术实现步骤摘要】
多进制LDPC码的置信度量化方法、装置及解码器
本专利技术属于编解码
，特别是涉及一种多进制LDPC码的置信度量化方法、一种多进制LDPC码的置信度量化装置、一种解码器及一种计算机可读存储介质。
技术介绍
二进制LDPC(BinaryLow-Density-Parity-Check，简称B-LDPC)码是一种具有稀疏校验矩阵的分组纠错码，适用于几乎所有的信道，可以以码长指数的形式快速接近香农理论的信道容量，是编码界近年来的研究热点。然而，当码长相对较短时，B-LDPC码的性能会出现一定程度的降低。因此，有学者在B-LDPC码的基础上提出了多进制LDPC(Non-BinaryLow-Density-Parity-Check，简称NB-LDPC)码。相对于B-LDPC码，特别是当码长较短时，NB-LDPC码理论上具有更优异的性能，目前，NB-LDPC码也开始逐渐被相关行业采纳为编码标准。例如，北斗卫星导航系统(BDS)。NB-LDPC码的应用也带来了更为复杂的解码算法。为了降低NB-LDPC解码算法的时间复杂度，通常的做法是将解码算法中以置信度的方式表示的概率转换成对数形式，进而将乘法操作变成加法操作。但是，采用对数形式表示置信度占用了过多的存储空间，进一步增加了存储空间的复杂度。因此，有必要对NB-LDPC解码算法置信度的存储方式进行优化。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种多进制LDPC码的置信度量化方法、装置及解码器，以解决现有技术中采用对数形式表示多进制LDPC码的置信度占用过多存储空间的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种多进制LDPC码的置信度量化方法，包括：分别获取多进制LDPC码的置信度集合，所述置信度集合包含与多进制LDPC码多个符号一一对应的多个置信度；识别所述置信度集合中的置信度最大值；分别确定所述置信度集合中的各个置信度与所述置信度最大值之间的数值差；根据所述数值差与预设阈值之间的大小关系，将所述各个置信度量化为有限位数值，所述预设阈值由量化处理的预设比特数确定。可选地，所述分别获取多进制LDPC码的置信度集合的步骤包括：获取多个多进制LDPC码的初始置信度，所述初始置信度为浮点型初始置信度或整型初始置信度；对所述浮点型初始置信度进行取整，生成多进制LDPC码的置信度集合。可选地，还包括：确定量化处理的比特数N；将所述置信度最大值量化为对应所述比特数的有符号整数最大值2N-1-1。可选地，所述根据所述数值差与预设阈值之间的大小关系，将所述各个置信度量化为有限位数值的步骤包括：若所述数值差大于等于1-2N，则将所述置信度量化为所述数值差与2N-1-1之和；若所述数值差小于1-2N，则将所述置信度量化为-2N-1。本专利技术实施例的第二方面提供了一种多进制LDPC码的置信度量化装置，包括：获取模块，用于分别获取多进制LDPC码的置信度集合，所述置信度集合包含与多进制LDPC码多个符号一一对应的多个置信度；识别模块，用于识别所述置信度集合中的置信度最大值；确定模块，用于分别确定所述置信度集合中的各个置信度与所述置信度最大值之间的数值差；和，量化模块，用于根据所述数值差与预设阈值之间的大小关系，将所述各个置信度量化为有限位数值，所述预设阈值由量化处理的预设比特数确定。可选地，所述获取模块包括：初始置信度获取子模块，用于获取多个多进制LDPC码的初始置信度，所述初始置信度为浮点型初始置信度或整型初始置信度；置信度转换子模块，用于对所述浮点型初始置信度进行取整，生成多进制LDPC码的置信度集合。可选地，还包括：比特数确定模块，用于确定量化处理的比特数N；置信度最大值量化模块，用于将所述置信度最大值量化为对应所述比特数的有符号整数最大值2N-1-1。可选地，所述量化模块包括：第一置信度量化子模块，用于若所述数值差大于等于1-2N，则将所述置信度量化为所述数值差与2N-1-1之和；第二置信度量化子模块，用于若所述数值差小于1-2N，则将所述置信度量化为-2N-1。本专利技术实施例的第三方面提供了一种解码器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述多进制LDPC码的置信度量化方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述多进制LDPC码的置信度量化方法的步骤。与现有技术相比，本专利技术实施例包括以下优点：本专利技术实施例，根据多进制LDPC码置信度的分布特点与其物理含义，通过对各个置信度进行非均匀量化，可以以有限位数值的形式表示各个置信度，将更多的比特用于区分置信度较大的部分，而将更少的比特用于区分置信度较小的部分，即置信度较大的部分占用更多的比特数，较小的部分占用更少的比特数，甚至在量化比特数有限的情况下不占用比特数，从而能够对置信度的存储空间进行优化，降低NB-LDPC解码算法的复杂度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一个实施例的一种多进制LDPC码的置信度量化方法的步骤流程示意图；图2是本专利技术一个实施例的一种多进制LDPC码的置信度量化装置的示意图；图3是本专利技术一个实施例的一种解码器的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本专利技术。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。下面通过具体实施例来说明本专利技术的技术方案。通常，为了降低NB-LDPC解码算法的时间复杂度，可以将解码算法中以置信度的方式表示的概率转换成对数形式，进而将乘法操作变成加法操作。一般地，可以定义置信度LDR(Log-Density-Ratio)为：其中，p(c＝sn)表示码字c为符号sn的概率。同时，为了降低多进制LDPC解码的空间复杂度，需要将LDRn进行量化并用有限位数进行表示。当在高信噪比条件下，接收码字c为某一符号的概率很大，而为其他符号的概率则非常小，即符号概率分布非常集中；当在低信噪比的条件下，符号概率分布则比较均衡。根据LDR的定义可以发现，高信噪比时LDR变化范围很大，而低信噪比时LDR变化范围则较小。值得注意的是，LDR值越大其提供的解码信息则越丰富。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多进制LDPC码的置信度量化方法，其特征在于，包括：/n分别获取多进制LDPC码的置信度集合，所述置信度集合包含与多进制LDPC码多个符号一一对应的多个置信度；/n识别所述置信度集合中的置信度最大值；/n分别确定所述置信度集合中的各个置信度与所述置信度最大值之间的数值差；/n根据所述数值差与预设阈值之间的大小关系，将所述各个置信度量化为有限位数值，所述预设阈值由量化处理的预设比特数确定。/n

【技术特征摘要】
1.一种多进制LDPC码的置信度量化方法，其特征在于，包括：
分别获取多进制LDPC码的置信度集合，所述置信度集合包含与多进制LDPC码多个符号一一对应的多个置信度；
识别所述置信度集合中的置信度最大值；
分别确定所述置信度集合中的各个置信度与所述置信度最大值之间的数值差；
根据所述数值差与预设阈值之间的大小关系，将所述各个置信度量化为有限位数值，所述预设阈值由量化处理的预设比特数确定。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别获取多进制LDPC码的置信度集合的步骤包括：
获取多个多进制LDPC码的初始置信度，所述初始置信度为浮点型初始置信度或整型初始置信度；
对所述浮点型初始置信度进行取整，生成多进制LDPC码的置信度集合。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
确定量化处理的比特数N；
将所述置信度最大值量化为对应所述比特数的有符号整数最大值2N-1-1。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述数值差与预设阈值之间的大小关系，将所述各个置信度量化为有限位数值的步骤包括：
若所述数值差大于等于1-2N，则将所述置信度量化为所述数值差与2N-1-1之和；
若所述数值差小于1-2N，则将所述置信度量化为-2N-1。


5.一种多进制LDPC码的置信度量化装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于分别获取多进制LDPC码的置信度集合，所述置信度集合包含与多进制LDPC码多个符号一一对应的多个置信度；
识别模块，用于识别所述置信度集合中的置信度最大值；
确...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱永辉，沈梓荣，文宇波，高峰，许祥滨，
申请(专利权)人：泰斗微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44