JP2009182421A - Decoding method and decoding apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】非正則LDPC符号に対して誤訂正を抑制した性能の良い復号を行える復号化方法及び復号化装置を提供する。
【解決手段】非正則LDPC符号の復号化を行うための方法であって、非正則なパリティ検査行列に基づき、伝送路の尤度情報を用いて行方向に尤度演算を行い、外部値を生成するステップS101と、前記外部値を、前記パリティ検査行列の行重みに基づいて変化させ、修正外部値を生成するステップS102と、前記パリティ検査行列に基づき、前記修正外部値を用いて列方向に尤度演算を行い、事前値を生成するステップS103と、前記尤度情報及び前記修正外部値を用いて、2値の一時推定語を生成するステップS104と、前記一時推定語を前記パリティ検査行列に基づいてパリティ検査するステップS105と、復号を繰り返し行うか否かを判定するステップS106とを有する。
【選択図】図3The present invention provides a decoding method and a decoding apparatus capable of performing decoding with high performance while suppressing erroneous correction for an irregular LDPC code.
A method for decoding an irregular LDPC code, based on an irregular parity check matrix, performing likelihood calculation in a row direction using likelihood information of a transmission path, and calculating an external value Step S101 for generating, changing the external value based on a row weight of the parity check matrix to generate a corrected external value, and column direction using the corrected external value based on the parity check matrix Step S103 for performing a likelihood calculation and generating a prior value, step S104 for generating a binary temporary estimated word using the likelihood information and the modified external value, and the parity check for the temporary estimated word It has step S105 which performs a parity check based on a matrix, and step S106 which determines whether decoding is performed repeatedly.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、非正則LDPC符号の復号化方法、及び非正則LDPC符号の復号化を行う復号化装置に関するものである。 The present invention relates to a decoding method for a non-regular LDPC code and a decoding apparatus that performs decoding of a non-regular LDPC code.
近年、シャノン限界に迫る誤り率特性を達成できる誤り訂正符号としてLDPC(Low Density Parity Check)符号が注目され、盛んに研究されている。LDPC符号は、非常に疎なパリティ検査行列により定義される線形符号である。疎な行列とは、行列内の非零要素が非常に少ない行列のことを意味する。図19に15行20列からなるLDPC符号のパリティ検査行列の例を示す。 In recent years, LDPC (Low Density Parity Check) codes have attracted attention and are actively studied as error correction codes that can achieve error rate characteristics approaching the Shannon limit. The LDPC code is a linear code defined by a very sparse parity check matrix. A sparse matrix means a matrix with very few non-zero elements in the matrix. FIG. 19 shows an example of a parity check matrix of an LDPC code having 15 rows and 20 columns.
図19のように、行列を構成する要素として1の数が60個と、0の数240個に比べて非常に少ないことから、低密度パリティ検査符号と呼ばれる。LDPC符号の復号性能を決定する重要なパラメータの1つに、行方向の1の数を定めた行重みと列方向の1の数を定めた列重みとがある。行重みは、1つのパリティ検査符号(以下、要素パリティ検査符号と称す)を構成するビットの数、列重みは、1つのビットがパリティ検査符号の構成ビット(以下、要素ビットと称す)として何回利用されているかを表している。 As shown in FIG. 19, the number of 1s constituting the matrix is 60, which is very small compared to the number 240 of 0s. Therefore, this is called a low density parity check code. One important parameter that determines the decoding performance of an LDPC code is a row weight that determines the number of 1s in the row direction and a column weight that determines the number of 1s in the column direction. The row weight is the number of bits constituting one parity check code (hereinafter referred to as element parity check code), and the column weight is what the one bit is as a constituent bit of the parity check code (hereinafter referred to as element bit). Indicates whether it is used once.
図19のパリティ検査行列は、各行の1の数が4、各列の1の数が3であるので、行重みが4、列重みが3のLDPC符号であることがわかる。LDPC符号の符号化方法としては、一般的に図19のような疎なパリティ検査行列に対してガウス消去法等を用いて行列変換を行い、図20に示すような生成行列を生成し、この生成行列を用いて符号化する方法が用いられる場合が多い。しかし、この方法を用いた場合、元のパリティ検査行列は疎な行列であっても、行列変換を行って生成された生成行列は密な行列となるため、符号化回路の構造が複雑になってしまうという問題がある。 The parity check matrix in FIG. 19 is an LDPC code with 4 row weights and 3 column weights because the number of 1s in each row is 4 and the number of 1s in each column is 3. As an LDPC code encoding method, generally, a sparse parity check matrix as shown in FIG. 19 is subjected to matrix conversion using a Gaussian elimination method or the like to generate a generator matrix as shown in FIG. In many cases, a method of encoding using a generator matrix is used. However, when this method is used, even if the original parity check matrix is a sparse matrix, the generator matrix generated by performing matrix transformation becomes a dense matrix, which complicates the structure of the encoding circuit. There is a problem that it ends up.
この問題を解決する方法として、構造化された行列を用いて生成行列及びパリティ検査行列を構成する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された方法は、数1に示すような正方行列Fを用いて数2に示すような部分行列Qを構成し、数3の式に則って生成行列Gを構成する。
As a method for solving this problem, a method of constructing a generator matrix and a parity check matrix using a structured matrix has been proposed (for example, see Patent Document 1). In the method described in
また、数4の式に則ってパリティ検査行列Hを構成する。 Further, the parity check matrix H is constructed according to the equation (4).
この方法を用いた場合、生成行列Gとパリティ検査行列Hを同時に定義することができるため、生成行列Gを求めるための系列変換を行う必要がなくなり、また、どちらの行列も共に構造化された状態になっているため、符号化回路及び復号化回路の構造が簡単になるといった利点がある。
しかしながら、前記従来の符号化方法及び復号化方法においては、生成されるLDPC符号が行毎に行重みの異なる非正則なLDPC符号となるため、誤訂正が生じる確率が行毎に異なるにも関わらず、いずれの行に対しても同様の復号化処理しか行っていないため、誤訂正が生じやすいという課題を有していた。また、その誤訂正の影響により、繰り返し復号の性能が劣化してしまうという課題を有していた。 However, in the conventional encoding method and decoding method, since the generated LDPC code is an irregular LDPC code having different row weights for each row, the probability of occurrence of erroneous correction differs for each row. However, since only the same decoding process is performed for any row, there is a problem that erroneous correction is likely to occur. In addition, there is a problem that the performance of iterative decoding deteriorates due to the influence of the erroneous correction.
本発明は、非正則なLDPC符号に対して誤訂正の発生を抑制した復号化方法及び復号化装置を提供するものである。 The present invention provides a decoding method and a decoding apparatus that suppress the occurrence of erroneous correction for an irregular LDPC code.
前記従来の課題を解決するために、本発明の復号化方法は、非正則LDPC符号の復号化を行うための方法であって、非正則なパリティ検査行列に基づき、伝送路の尤度情報を用いて行方向に尤度演算を行い、外部値を生成するステップと、前記外部値を、前記パリティ検査行列の行重みに基づいて変化させ、修正外部値を生成するステップと、前記パリティ検査行列に基づき、前記修正外部値を用いて列方向に尤度演算を行い、前記事前値を生成するステップと、前記尤度情報及び前記修正外部値を用いて、2値の一時推定語を生成するステップと、前記一時推定語を前記パリティ検査行列に基づいてパリティ検査するステップと、復号を繰り返し行うか否かを判定するステップとを有することを特徴とするものである。 In order to solve the above-described conventional problem, a decoding method of the present invention is a method for decoding an irregular LDPC code, wherein the likelihood information of a transmission path is obtained based on an irregular parity check matrix. Using the likelihood calculation in the row direction to generate an external value, changing the external value based on the row weight of the parity check matrix to generate a modified external value, and the parity check matrix A likelihood calculation in the column direction using the corrected external value to generate the prior value, and a binary temporary estimated word using the likelihood information and the corrected external value And a step of parity checking the temporary estimated word based on the parity check matrix and a step of determining whether or not to repeatedly perform decoding.
また、本発明の復号化装置は、非正則LDPC符号の復号化を行うための装置であって、非正則なパリティ検査行列に基づき、伝送路の尤度情報を用いて行方向に尤度演算を行い、外部値を生成する外部値生成手段と、前記外部値を、前記パリティ検査行列の行重みに基づいて変化させ、修正外部値を生成する修正外部値生成手段と、前記パリティ検査行列に基づき、前記修正外部値を用いて列方向に尤度演算を行い、前記事前値を生成する事前値生成手段と、前記尤度情報及び前記修正外部値を用いて、2値の一時推定語を生成する一時推定語生成手段と、前記一時推定語を前記パリティ検査行列に基づいてパリティ検査するパリティ検査手段と、復号を繰り返し行うか否かを判定する繰り返し判定手段とを有することを特徴とするものである。 In addition, the decoding apparatus of the present invention is an apparatus for decoding an irregular LDPC code, and based on an irregular parity check matrix, likelihood calculation is performed in a row direction using likelihood information of a transmission path. External value generation means for generating an external value, modified external value generation means for changing the external value based on a row weight of the parity check matrix to generate a corrected external value, and the parity check matrix A preliminary value generating means for performing likelihood calculation in the column direction using the modified external value and generating the prior value; and a binary temporary estimated word using the likelihood information and the modified external value A temporary estimated word generating means for generating a parity check means, a parity check means for parity checking the temporary estimated word based on the parity check matrix, and an iterative determination means for determining whether or not to repeat decoding. What to do That.
本発明の復号化方法及び復号化装置によれば、伝送路の尤度情報の信頼性を考慮して繰り返し復号を行うようにしたので、非正則LDPC符号に対して誤訂正を抑制した性能の良い復号を実現することができる。 According to the decoding method and the decoding apparatus of the present invention, since iterative decoding is performed in consideration of the reliability of the likelihood information of the transmission path, the performance of suppressing miscorrection with respect to the irregular LDPC code is improved. Good decoding can be realized.
以下に、本発明の復号化方法及び復号化装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。 Embodiments of a decoding method and a decoding apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の復号化方法について説明する。但し、復号化を行うべき情報を得るために、まず符号化の例について説明する。符号化は、上述したようにパリティ検査行列または生成行列を用いることにより行える。例えば、図1に示すようなパリティ検査行列を用いた場合を考える。まず始めに、図1に示すように、行列の真ん中から左半分をLDPC符号の情報部に対応させ、残りの右半分をLDPC符号のパリティ部に対応させる。そうすると、1行目から5行目までは、各行がそれぞれ異なるパリティビットを1ビットずつ含んでいるものと見なすことができるため、行毎に要素ビットとされている情報ビットをmod2で加算していくことにより、簡単にパリティビットを得ることができる。
(Embodiment 1)
In the present embodiment, the decoding method of the present invention will be described. However, in order to obtain information to be decoded, an example of encoding will be described first. Encoding can be performed by using a parity check matrix or a generator matrix as described above. For example, consider a case where a parity check matrix as shown in FIG. 1 is used. First, as shown in FIG. 1, the left half of the matrix is made to correspond to the information part of the LDPC code, and the remaining right half is made to correspond to the parity part of the LDPC code. Then, from the first row to the fifth row, it can be considered that each row includes one different parity bit, so the information bits that are element bits for each row are added by mod 2 By going, the parity bit can be easily obtained.
例えば、情報ビットが図2(a)で表される15ビットのデータ系列であるとすると、図1のパリティ検査行列の1行目に関しては、1列目、6列目、11列目、16列目に1が存在しているため、情報ビットの1番目のビット“0”、6番目のビット“0”、11番目のビット“0”をmod2で加算し、その結果をパリティビット(16番目のビット)とすることにより、1行目のパリティビット“0”を得ることができる。同様にして、5行目までの各行において、要素ビットをmod2で加算していくことにより、各行に対するパリティビットを得ることができる。 For example, if the information bits are a 15-bit data series represented in FIG. 2A, the first, sixth, eleventh, 16th columns of the first row of the parity check matrix of FIG. Since 1 exists in the column, the first bit “0”, the sixth bit “0”, and the eleventh bit “0” of the information bits are added by mod 2, and the result is the parity bit (16 The parity bit “0” in the first row can be obtained. Similarly, the parity bit for each row can be obtained by adding the element bits with mod 2 in each row up to the fifth row.
そして、6行目以降に関しては、上の行から順に要素ビットとされる情報ビットと生成されたパリティビットをmod2で加算していくことにより、各行に対するパリティビットを得ることができる。例えば、6行目に関しては、1列目、7列目、13列目、19列目、21列目に1が存在しているため、情報ビットの1番目のビット“0”、7番目のビット“0”、13番目のビット“1”とパリティビットの4番目のビット(19番目のビット)“0”をmod2で加算し、その結果をパリティビット(21番目のビット)とすることにより、6行目のパリティビット“1”を得ることができる。7行目以降に関しても、同様にして要素ビットをmod2で加算していくことにより、パリティビットを得ることができる。 For the sixth and subsequent rows, the parity bit for each row can be obtained by adding the information bits that are element bits and the generated parity bit in order from mod 2 in the upper row. For example, with respect to the 6th row, since 1 exists in the 1st, 7th, 13th, 19th, and 21st columns, the first bit “0” of the information bit, the 7th By adding bit “0”, the 13th bit “1” and the fourth bit (19th bit) “0” of the parity bit with mod 2, the result is used as the parity bit (21st bit). , The parity bit “1” in the sixth row can be obtained. For the seventh and subsequent rows as well, parity bits can be obtained by adding the element bits with mod 2 in the same manner.
この操作により、図2(a)の情報ビットから、図2(b)のようなパリティビットが生成され、情報ビットとパリティビットを連結させることにより、図2(c)のようなLDPC符号語が得られる。なお、図1に示すパリティ検査行列は、行重み及び列重みが行及び列毎に異なるため、図1のパリティ検査行列によって生成されるLDPC符号は非正則なLDPC符号となる。 By this operation, parity bits as shown in FIG. 2B are generated from the information bits shown in FIG. 2A, and the LDPC codeword as shown in FIG. Is obtained. Since the parity check matrix shown in FIG. 1 has different row weights and column weights for each row and column, the LDPC code generated by the parity check matrix of FIG. 1 is an irregular LDPC code.
次に、伝送路について説明する。LDPC符号化された情報は、伝送路を通ることにより雑音が付加される。ここでは、付加される雑音として白色ガウス雑音を仮定する。そして、伝送路を通って受信された情報は、通常、振幅値や電力値等で表されるが、LDPC符号の復号化を行う場合、これらの値を尤度情報に変換する必要がある。尤度情報とは、そのビットの値が“0”らしいか、“1”らしいかということを表した値であり、送信されたLDPC符号の第i番目の成分について、数5で求めることができる。なお、p(y|x)は、伝送路の条件付確率分布である。 Next, the transmission path will be described. Noise is added to the LDPC-encoded information through the transmission path. Here, white Gaussian noise is assumed as added noise. The information received through the transmission path is usually represented by an amplitude value, a power value, or the like. However, when decoding an LDPC code, it is necessary to convert these values into likelihood information. Likelihood information is a value indicating whether the value of the bit is “0” or “1”. it can. Note that p (y | x) is a conditional probability distribution of the transmission path.
次に、復号化方法について説明する。復号化は、パリティ検査行列に基づき、尤度情報を用いて行う。図3は、本発明の実施の形態1における復号化方法の手順を示したフローチャートである。
Next, a decoding method will be described. Decoding is performed using likelihood information based on a parity check matrix. FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the decoding method according to
図3において、まず、外部値生成ステップS101で、非正則なパリティ検査行列に基づき、入力された尤度情報及び事前値を用いて行方向に尤度演算が行われ、外部値が生成される。次に、修正外部値生成ステップS102において、外部値がパリティ検査行列の行重みに基づいて変化させられ、修正外部値が生成される。そして、事前値生成ステップS103において、パリティ検査行列に基づき、修正外部値を用いて列方向に尤度演算が行われ、事前値が生成される。次に、一時推定語生成ステップS104において、尤度情報及び修正外部値を用いて、2値の一時推定語が生成され、パリティ検査ステップS105において、一時推定語に対して、パリティ検査行列に基づいたパリティ検査が行われる。そして、繰り返し判定ステップS106において、復号を繰り返し行うか否かが判定される。 In FIG. 3, first, in the external value generation step S101, based on the irregular parity check matrix, likelihood calculation is performed in the row direction using the input likelihood information and a priori value, and an external value is generated. . Next, in a modified external value generation step S102, the external value is changed based on the row weight of the parity check matrix to generate a modified external value. In advance value generation step S103, likelihood calculation is performed in the column direction using the corrected external value based on the parity check matrix, and an advance value is generated. Next, in the temporary estimated word generation step S104, a binary temporary estimated word is generated using the likelihood information and the corrected external value. In the parity check step S105, the temporary estimated word is based on the parity check matrix. Parity check is performed. Then, in repetition determination step S106, it is determined whether or not decoding is to be repeated.
以下、各ステップについて詳細に説明する。但し、ここではm行n列からなる非正則なパリティ検査行列H={Hmn}を用いて復号を行う場合を例とし、m行目に属し、値が“1”である列インデックスの集合をA(m)、n列目に属し、値が“1”である行インデックスの集合をB(n)として説明する。なお、非正則なパリティ検査行列とは、図1に示すような行重み及び列重みが行及び列毎に異なるパリティ検査行列のことをいう。 Hereinafter, each step will be described in detail. However, here, as an example, decoding is performed using an irregular parity check matrix H = {H mn } having m rows and n columns, and a set of column indexes belonging to the m-th row and having a value “1” A (m), a set of row indexes belonging to the nth column and having a value “1” will be described as B (n). The irregular parity check matrix refers to a parity check matrix having different row weights and column weights as shown in FIG.
まず、外部値生成ステップS101について説明する。ステップS101では、非正則なパリティ検査行列Hに基づき、入力された尤度情報λi及び事前値βmnを用いて、数6に則って外部値αmnが生成される。但し、事前値βmnの値は、1回目の復号に関してのみ、全て0とし、2回目以降の復号に関してはステップS103において計算された事前値βmnの値を用いる。なお、数6中のsign(x)及びf(x)はそれぞれ数7及び数8で示される関数である。 First, the external value generation step S101 will be described. In step S101, an external value α mn is generated according to Equation 6 using the input likelihood information λ i and the prior value β mn based on the irregular parity check matrix H. However, the value of the prior value β mn is all set to 0 only for the first decoding, and the value of the prior value β mn calculated in step S103 is used for the second and subsequent decodings. In addition, sign (x) and f (x) in Equation 6 are functions represented by Equation 7 and Equation 8, respectively.
次に、修正外部値生成ステップS102について説明する。ステップS102では、外部値αmnがパリティ検査行列Hの行重みに基づいて変化させられ、修正外部値α´mnが生成される。図1に示すような行毎に行重みが異なるパリティ検査行列を用いて符号化されたLDPC符号を復号化する場合、行重みが高い行ほど、誤訂正が生じやすい。これは、行重みが高い行ほど、要素パリティ検査符号を構成するビット数が多いため、要素パリティ検査符号語中に複数の誤りが含まれる可能性が高いためである。 Next, the corrected external value generation step S102 will be described. In step S102, the external value α mn is changed based on the row weight of the parity check matrix H, and the corrected external value α ′ mn is generated. When decoding an LDPC code encoded using a parity check matrix having different row weights for each row as shown in FIG. 1, the higher the row weight, the easier the error correction. This is because the higher the row weight, the higher the number of bits constituting the element parity check code, and thus the higher the possibility that a plurality of errors are included in the element parity check codeword.
従って、行重みが高い行ほど外部値αmnの絶対値を小さくし、復号に与える影響を減少させることにより、LDPC符号全体として見た場合、誤訂正の生起確率を減少させることができる。但し、復号を繰り返していくにつれて、尤度情報の信頼性は向上していく。尤度の信頼性が向上した状態においては、一度に多くのビットの尤度を更新できる行重みの高い行も積極的に利用した方がより効率の良い復号が行える。 Accordingly, by reducing the absolute value of the external value α mn and reducing the influence on decoding as the row weight is higher, the occurrence probability of erroneous correction can be reduced when viewed as an entire LDPC code. However, as the decoding is repeated, the reliability of the likelihood information is improved. In a state where the reliability of the likelihood is improved, more efficient decoding can be performed by actively using a row having a high row weight that can update the likelihood of many bits at a time.
従って、尤度情報の信頼性の低い始めの内は行重みの低い行を重視して復号を行い、復号回数が増加し、尤度情報の信頼性が向上していくにつれて、行重みの高い行の利用度合いを向上させていくことが重要であるといえる。以下、効率の良い復号を可能とする修正外部値α´mnの生成方法について説明する。 Therefore, in the beginning of the low reliability of the likelihood information, the decoding is performed with emphasis on the row having a low row weight. As the number of decoding increases and the reliability of the likelihood information improves, the row weight increases. It can be said that it is important to improve the degree of use of rows. Hereinafter, a method of generating the modified external value α ′ mn that enables efficient decoding will be described.
例として、外部値αmnに正の係数を乗算することにより、修正外部値α´mnを生成する方法について説明する。この場合、正の係数は、外部値αmnを基に求めることができる。外部値αmnは、各行においてパリティ検査条件に基づいて尤度演算することで得られる値であるので、各行の尤度の向上度合いを表している値であると考えることができる。 As an example, a method of generating the corrected external value α ′ mn by multiplying the external value α mn by a positive coefficient will be described. In this case, the positive coefficient can be obtained based on the external value α mn . Since the external value α mn is a value obtained by performing a likelihood calculation based on the parity check condition in each row, it can be considered to be a value representing the degree of improvement in the likelihood of each row.
また、外部値αmnは、行重みが同じ行においては、ほぼ同様の向上度合いを示すと考えられるため、行重みが同一である行毎に外部値αmnの絶対値の平均値を取れば、それらの値は行重み毎の信頼度を表しているものと考えることができる。ここでは、それらの行重み毎の信頼度を用いて係数を求める方法について説明する。 Further, the external value α mn is considered to show almost the same improvement degree in the row having the same row weight. Therefore , if the average value of the absolute values of the external value α mn is taken for each row having the same row weight, These values can be considered to represent the reliability for each row weight. Here, a method for obtaining a coefficient using the reliability for each row weight will be described.
外部値αmnは数6に則って計算される値であるため、行重みの高い行ほど外部値αmnの絶対値が小さくなる可能性が高い。なぜなら、行重みの高い行ほど、要素パリティ検査符号を構成するビット数が多いため、外部値の演算に、より絶対値の小さい尤度情報が含まれる可能性が高いからである。従って、行重み毎の外部値αmnの絶対値の平均値、すなわち行重み毎の信頼度は、行重みが高いほど小さな値となる。 Since the external value α mn is a value calculated according to Equation 6, there is a high possibility that the absolute value of the external value α mn becomes smaller as the row weight is higher. This is because, as the row weight is higher, the number of bits constituting the element parity check code is larger, and thus it is more likely that the external value calculation includes likelihood information having a smaller absolute value. Therefore, the average value of the absolute value of the external value α mn for each row weight, that is, the reliability for each row weight becomes smaller as the row weight is higher.
よって、例えば、絶対値の平均値の内、一番大きな値で全ての平均値を除算した値を各係数とすれば、行重みが高い行ほど小さな係数を持つことになり、これらの係数を行毎に外部値αmnに乗算することにより、信頼性の低い部分が弱められた修正外部値α´mnを得ることができる。この修正外部値α´mnを外部値αmnの代わりに用いることにより、外部値αmnを用いて復号を行う場合よりも誤訂正を引き起こす可能性を減少させることができる。 Therefore, for example, if each coefficient is a value obtained by dividing all average values by the largest value among the average values of absolute values, the higher the row weight, the smaller the coefficient. By multiplying the external value α mn for each row, it is possible to obtain a corrected external value α ′ mn in which a portion with low reliability is weakened. By using this modified outside values [alpha] 'mn instead of the external value alpha mn, it is possible to reduce the possibility of causing erroneous correction than when decoded using external value alpha mn.
さらに、復号を繰り返し、尤度の信頼性が向上した場合は、要素パリティ検査符号を構成するビット数が多かったとしても、外部値αmnの演算に極端に絶対値の小さい尤度情報が含まれる可能性は低くなる。従って、復号を繰り返す度に、行重みが低い行と高い行の係数の差は小さくなるため、上述した方法によって生成した修正外部値α´mnを用いて復号を行うことにより、誤訂正の影響を抑えたまま、効率良く尤度を向上させることが可能となる。 Furthermore, when decoding is repeated and the reliability of the likelihood is improved, even if the number of bits constituting the element parity check code is large, the calculation of the external value α mn includes likelihood information having an extremely small absolute value Is less likely. Therefore, each time repeating the decoding, since the row weight is smaller difference between low line and high coefficient row, by performing decoding using the modified external value [alpha] 'mn produced by the above-described method, the influence of the erroneous correction It is possible to efficiently improve the likelihood while suppressing the above.
なお、係数を求める場合、外部値生成ステップS101において外部値αmnが計算される度に上記の方法で係数を求めるようにしても良いが、更に効率を良くするためには、あらかじめ行重み毎の係数テーブルを用意しておき、そこから適切な係数を選び出すようにすれば良い。係数テーブルは、例えば図4に示すステップで生成することができる。まず、第1の信頼度算出ステップS201において、入力された尤度情報から尤度の信頼度を求める。次に、外部値生成ステップS202において、パリティ検査行列に基づき、尤度情報を用いて行方向に尤度演算を行い、外部値を生成する。それから、係数生成ステップS203において、外部値から所定の正の係数を求める。そして、係数テーブル生成ステップS204において、尤度の信頼度と所定の正の係数を対応付けることにより、係数テーブルを生成する。以下、各ステップについて詳細に説明する。 When the coefficient is obtained, the coefficient may be obtained by the above method every time the external value α mn is calculated in the external value generation step S101. Is prepared, and an appropriate coefficient is selected therefrom. The coefficient table can be generated, for example, by the steps shown in FIG. First, in the first reliability calculation step S201, the likelihood reliability is obtained from the input likelihood information. Next, in an external value generation step S202, likelihood calculation is performed in the row direction using likelihood information based on the parity check matrix to generate an external value. Then, in a coefficient generation step S203, a predetermined positive coefficient is obtained from the external value. In a coefficient table generation step S204, a coefficient table is generated by associating the reliability of likelihood with a predetermined positive coefficient. Hereinafter, each step will be described in detail.
まず、第1の信頼度算出ステップS201について説明する。第1の信頼度算出ステップS201では、入力された尤度情報λiから尤度の信頼度を求める。入力された尤度情報λiは、各ビットが0らしいか、1らしいかということを表している値であり、絶対値が小さいものほど信頼性が低いと言える。従って、絶対値が小さい尤度情報をどれだけ多く含んでいるかを調べることにより、尤度の信頼性を知ることができる。例えば、図5に示すステップによって尤度の信頼度を求めることができる。以下、各ステップについて詳細に説明する。 First, the first reliability calculation step S201 will be described. In the first reliability calculation step S201, the reliability of likelihood is obtained from the input likelihood information λ i . The input likelihood information λ i is a value indicating whether each bit seems to be 0 or 1, and it can be said that the smaller the absolute value, the lower the reliability. Therefore, it is possible to know the reliability of likelihood by examining how much likelihood information having a small absolute value is included. For example, the reliability of the likelihood can be obtained by the steps shown in FIG. Hereinafter, each step will be described in detail.
まず、尤度選択ステップS301において、尤度情報λiの内、絶対値の小さいものから所定の数だけ値を選び出す。理論的には、最も絶対値が小さい尤度情報が最も信頼性が低いと言えるため、最も絶対値が小さい尤度情報の示す値が尤度の信頼度を表していると言えるが、実際にはある程度バラツキがあるため、まず絶対値の小さいものから所定の数の値を選び出す。ここでは、例としてLDPC符号語長の5%の個数を選択するものとする。すなわち、LDPC符号語長が1000ビットであったとすると、1000個の尤度情報の内、絶対値の小さいものから50個を選択することになる。 First, in likelihood selection step S301, a predetermined number of values are selected from the likelihood information λ i having the smallest absolute value. Theoretically, since the likelihood information with the smallest absolute value can be said to be the least reliable, it can be said that the value indicated by the likelihood information with the smallest absolute value represents the reliability of the likelihood. First, a predetermined number of values are selected from those having a small absolute value. Here, as an example, the number of 5% of the LDPC codeword length is selected. That is, assuming that the LDPC codeword length is 1000 bits, 50 pieces of information having a small absolute value are selected from the 1000 pieces of likelihood information.
次に、第1の信頼度演算ステップS302において、選ばれた値の絶対値の平均値を求め、その平均値を尤度の信頼度とする。このように、絶対値の小さいものから所定数選択した値の平均値を取ることにより、平滑化され、バラツキが削減されるので、より精度の高い信頼度を得ることができる。以上、S301及びS302の操作により、尤度の信頼度が得られる。 Next, in the first reliability calculation step S302, an average value of the absolute values of the selected values is obtained, and the average value is set as the reliability of likelihood. In this way, by taking an average value of a predetermined number of values selected from those having a small absolute value, smoothing is performed and variation is reduced, so that more reliable reliability can be obtained. As described above, the reliability of likelihood is obtained by the operations of S301 and S302.
次に、外部値生成ステップS202について説明する。外部値生成ステップS202では、パリティ検査行列に基づき、尤度情報λiを用いて数9に則って外部値γmnを生成する。 Next, the external value generation step S202 will be described. In the external value generation step S202, based on the parity check matrix, the external value γ mn is generated according to Equation 9 using the likelihood information λ i .
次に、係数生成ステップS203について説明する。係数生成ステップS203では、外部値γmnから正の係数を求める。正の係数は、例えば図6に示すステップで求めることができる。以下、各ステップについて詳細に説明する。 Next, the coefficient generation step S203 will be described. In the coefficient generation step S203, a positive coefficient is obtained from the external value γ mn . The positive coefficient can be obtained by the steps shown in FIG. 6, for example. Hereinafter, each step will be described in detail.
まず、外部値信頼度算出ステップS401において、図7に示すように、行重みが同一である行をそれぞれグループとしてまとめ、数10に則って、グループ毎に外部値γmnの絶対値の平均値δaを求める。 First, in the external value reliability calculation step S401, as shown in FIG. 7, the rows having the same row weight are grouped together, and the average value of the absolute values of the external values γ mn for each group according to Equation 10. seek δ a.
但し、数10において、aはグループの番号、daはa番目のグループにおける行の番号、Daはa番目のグループの行数、E(da)はa番目のグループのda行目に属し、値が“1”である列インデックスの集合、kは列の番号、γdakはa番目のグループのda行k列目の外部値、laはa番目のグループに存在する“1”の総数を表している。上述したように、行重みが同一である行の外部値γmnの絶対値の平均値δaは行重み毎の信頼度と見なすことができるため、まず行重み毎に外部値γmnの絶対値の平均値δaを求める。 In Equation 10, a is the group number, d a is the row number in the a-th group, D a is the number of rows in the a-th group, and E (d a ) is the d a row in the a-th group. belongs to the set of column index whose value is "1", k is the column number of, γ dak is d a row k-th column of the external value of a second of the group, l a is present in a second of the group " 1 ”represents the total number. As described above, since the average value δ a of the absolute values of the external values γmn of the rows having the same row weight can be regarded as the reliability for each row weight, first, the absolute value of the external value γ mn for each row weight. determination of the mean value [delta] a.
次に、係数算出ステップS402において、グループ毎に求めた絶対値の平均値δaの比を計算し、それらの平均値の比を正の係数とする。この操作も上述した通りであり、得られた平均値の内、最も大きな値で全ての平均値を除算した値を各係数とすれば、行重みが高い行ほど小さな係数を持たせることができる。以上、S401及びS402の操作により、行重み毎の係数が得られる。 Then, in the coefficient calculation step S402, the ratio of the average value [delta] a of the absolute values obtained for each group were calculated, and the ratio of their mean value and the positive coefficient. This operation is also as described above, and if each coefficient is a value obtained by dividing all the average values by the largest value among the obtained average values, a row having a higher row weight can have a smaller coefficient. . As described above, the coefficient for each row weight is obtained by the operations of S401 and S402.
次に、係数テーブル生成ステップS204について説明する。係数テーブル生成ステップS204では、第1の信頼度算出ステップS201において求めた尤度の信頼度と、係数生成ステップS203において生成した正の係数を対応付ける。例えば、図7に示すような行重みが4、5、6の3種類から成るようなパリティ検査行列によって生成されたLDPC符号を、SN比が5.0dBである伝送路に送信する場合を考える。但し、SN比は数11で表されるものとする。 Next, the coefficient table generation step S204 will be described. In the coefficient table generation step S204, the likelihood reliability obtained in the first reliability calculation step S201 is associated with the positive coefficient generated in the coefficient generation step S203. For example, consider a case where an LDPC code generated by a parity check matrix having three row weights of 4, 5, and 6 as shown in FIG. 7 is transmitted to a transmission line having an S / N ratio of 5.0 dB. . However, the S / N ratio is assumed to be expressed by Equation 11.
なお、数11において、Rは符号化率、σ2は白色ガウス雑音の分散を表している。そして、そのとき伝送路を介して受信された信号の尤度の信頼度が0.5、行重みが4である行に適用する係数(以下、行重み4の係数と称す)が0.5、行重みが5である行に適用する係数(以下、行重み5の係数と称す)が0.7、行重みが6である行に適用する係数(以下、行重み6の係数と称す)が0.9であったものとする。その場合、表1に示すような係数テーブルが生成できる。 In Equation 11, R represents the coding rate, and σ 2 represents the variance of white Gaussian noise. Then, a coefficient applied to a row having a likelihood of 0.5 and a row weight of 4 (hereinafter referred to as a row weight 4 coefficient) of the signal received via the transmission line is 0.5. A coefficient applied to a row with a row weight of 5 (hereinafter referred to as a coefficient with a row weight of 5) is 0.7, and a coefficient applied to a row with a row weight of 6 (hereinafter referred to as a coefficient with a row weight of 6). Is 0.9. In that case, a coefficient table as shown in Table 1 can be generated.
同様にして、数11に基づいて伝送路のSN比を6.0dB、7.0dB、8.0dBと変化させながらステップS201〜S204を繰り返し行うことにより、表2に示すような尤度の信頼度と正の係数を対応付けた係数テーブルを生成することができる。 Similarly, by repeating steps S201 to S204 while changing the SN ratio of the transmission path to 6.0 dB, 7.0 dB, and 8.0 dB based on Equation 11, the reliability of likelihood as shown in Table 2 is obtained. A coefficient table in which degrees and positive coefficients are associated can be generated.
このようにして生成した係数テーブルから係数を選択することにより、復号を繰り返す度に毎回係数を計算し直す手間を省くことができる。なお、ステップS201〜S204の操作は計算機シミュレーション等で行うことが可能である。 By selecting a coefficient from the coefficient table generated in this way, it is possible to save the trouble of recalculating the coefficient each time decoding is repeated. The operations in steps S201 to S204 can be performed by computer simulation or the like.
次に、係数テーブルを利用して修正外部値を生成する手順について説明する。修正外部値は図8に示すステップで生成できる。まず、第2の信頼度算出ステップS501において、尤度情報及び過去の修正外部値から現在の尤度の信頼度を求める。次に、係数選択ステップS502において、係数テーブルを参照して、現在の尤度の信頼度に基づいて行毎に正の係数を選択する。そして、係数乗算ステップS503において、正の係数を外部値に乗算することで修正外部値を生成する。以下、各ステップについて詳細に説明する。 Next, a procedure for generating a corrected external value using a coefficient table will be described. The corrected external value can be generated by the steps shown in FIG. First, in the second reliability calculation step S501, the reliability of the current likelihood is obtained from the likelihood information and the past corrected external value. Next, in coefficient selection step S502, referring to the coefficient table, a positive coefficient is selected for each row based on the reliability of the current likelihood. In a coefficient multiplication step S503, a corrected external value is generated by multiplying the external value by a positive coefficient. Hereinafter, each step will be described in detail.
まず、第2の信頼度算出ステップS501について説明する。第2の信頼度算出ステップS501では、尤度情報λi及び過去の修正外部値α´mnから現在の尤度の信頼度を求める。現在の尤度の信頼度は図9に示すステップで求めることができる。以下、各ステップについて詳細に説明する。 First, the second reliability calculation step S501 will be described. In the second reliability calculation step S501, the reliability of the current likelihood is obtained from the likelihood information λ i and the past corrected external value α ′ mn . The reliability of the current likelihood can be obtained by the steps shown in FIG. Hereinafter, each step will be described in detail.
まず、修正尤度情報生成ステップS601について説明する。修正尤度情報生成ステップS601では、数12に則って、尤度情報λiと尤度情報に対応する過去の修正外部値α´mnを加算し、修正尤度情報λ´iを生成する。但し、修正外部値α´mnの値は、1回目の復号に関してのみ全て0とし、2回目以降の復号に関してはステップS102において計算された修正外部値α´mnの値を用いる。 First, the modified likelihood information generation step S601 will be described. In the modified likelihood information generation step S601, the likelihood information λ i and the past modified external value α ′ mn corresponding to the likelihood information are added according to Equation 12, and the modified likelihood information λ ′ i is generated. However, the value of the modified external value α ′ mn is all 0 only for the first decoding, and the value of the modified external value α ′ mn calculated in step S102 is used for the second and subsequent decodings.
次に、修正尤度選択ステップS602について説明する。修正尤度選択ステップS602では、修正尤度情報λ´iの内、絶対値の小さいものから所定の数だけ値を選び出す。 Next, the modified likelihood selection step S602 will be described. In the modified likelihood selection step S602, a predetermined number of values are selected from the modified likelihood information λ ′ i having the smallest absolute value.
次に、第2の信頼度演算ステップS603について説明する。第2の信頼度演算ステップS603では、選ばれた値の絶対値の平均値を求め、その平均値を現在の尤度の信頼度とする。以上、ステップS601〜S603の操作により現在の尤度の信頼度を得ることができる。 Next, the second reliability calculation step S603 will be described. In the second reliability calculation step S603, an average value of the absolute values of the selected values is obtained, and the average value is set as the reliability of the current likelihood. As described above, the reliability of the current likelihood can be obtained by the operations in steps S601 to S603.
次に、係数選択ステップS502について説明する。係数選択ステップS502では、係数テーブルを参照して、現在の尤度の信頼度に基づいて行毎に正の係数を選択する。例えば、現在の尤度の信頼度が0.68であったとすると、表2の係数テーブルより、行重み4の係数が0.7、行重み5の係数が0.8、行重み6の係数が0.93と求まる。 Next, the coefficient selection step S502 will be described. In the coefficient selection step S502, referring to the coefficient table, a positive coefficient is selected for each row based on the reliability of the current likelihood. For example, if the reliability of the current likelihood is 0.68, the coefficient of the row weight 4 is 0.7, the coefficient of the row weight 5 is 0.8, and the coefficient of the row weight 6 is based on the coefficient table of Table 2. Is 0.93.
次に、係数乗算ステップS503について説明する。係数乗算ステップS503では、係数選択ステップS502において選択された係数を外部値αmnに乗算することで修正外部値α´mnを生成する。詳細には、行毎に選択された係数を対応する行の外部値αmnに乗算する。これにより、行重みの高い行ほど外部値αmnの値が小さくなるため、誤訂正の影響を軽減することができる。以上、ステップS501〜S503の操作により、修正外部値α´mnを生成することができる。 Next, the coefficient multiplication step S503 will be described. In a coefficient multiplication step S503, a modified external value α ′ mn is generated by multiplying the external value α mn by the coefficient selected in the coefficient selection step S502. Specifically, the coefficient selected for each row is multiplied by the external value αmn of the corresponding row. Thereby, since the value of the external value α mn becomes smaller as the row weight becomes higher, the influence of erroneous correction can be reduced. As described above, the corrected external value α ′ mn can be generated by the operations of steps S501 to S503.
次に、事前値生成ステップS103について説明する。事前値生成ステップS103では、パリティ検査行列Hに基づき、修正外部値α´mnを用いて、数13に則って事前値βmnが生成される。 Next, the prior value generation step S103 will be described. In the prior value generation step S103, the prior value β mn is generated based on the parity check matrix H using the corrected external value α ′ mn according to Equation 13.
次に、一時推定語生成ステップS104について説明する。一時推定語生成ステップS104では、尤度情報λi及び修正外部値α´mnを用いて、数14に則って2値の一時推定語Cnが生成される。 Next, temporary estimated word generation step S104 will be described. In the temporary estimated word generation step S104, a binary temporary estimated word C n is generated according to Equation 14 using the likelihood information λ i and the modified external value α ′ mn .
次に、パリティ検査ステップS105について説明する。パリティ検査ステップS105では、一時推定語Cnに対して、パリティ検査行列Hに基づいたパリティ検査が行われる。詳細には、一時推定語Cnが数15を満たすかどうかが判定される。 Next, the parity check step S105 will be described. In the parity check step S105, the temporary estimated word C n, the parity check based on a parity check matrix H is performed. Specifically, it is determined whether or not the temporary estimated word C n satisfies Expression 15.
次に、繰り返し判定ステップS106について説明する。繰り返し判定ステップS106では、復号を繰り返し行うか否かが判定される。詳細には、パリティ検査ステップS105において、一時推定語Cnが数15を満たさず、更に現在の復号繰り返し回数が、所定の復号繰り返し回数よりも少ない場合にのみ、再びステップS101〜S105の操作を行う。そして、パリティ検査ステップS105において、一時推定語Cnが数15を満たすか、もしくは現在の復号繰り返し回数が所定の復号繰り返し回数に到達した時点で復号を終了する。 Next, the repetition determination step S106 will be described. In iterative determination step S106, it is determined whether or not decoding is to be repeated. Specifically, in the parity check step S105, the operations of steps S101 to S105 are performed again only when the temporary estimated word Cn does not satisfy Equation 15 and the current number of decoding iterations is smaller than the predetermined number of decoding iterations. . Then, in the parity check step S105, the decoding is terminated when the temporary estimated word Cn satisfies Expression 15 or the current number of decoding iterations reaches a predetermined number of decoding iterations.
以上のように、伝送路の確率分布による尤度の信頼度と行重みに基づいて外部値を修正し、修正された外部値を用いて繰り返し復号を行うことにより、通常の外部値を用いて繰り返し復号を行った場合よりも、誤訂正の影響を抑えた性能の良い復号を行うことができる。 As described above, the external value is corrected based on the likelihood reliability and the row weight based on the probability distribution of the transmission line, and iterative decoding is performed using the corrected external value. As compared with the case where iterative decoding is performed, it is possible to perform decoding with better performance while suppressing the influence of erroneous correction.
なお、上では、外部値αmnに正の係数を乗算することにより、修正外部値α´mnを生成する場合について説明したが、外部値αmnに正の定数を加減算することにより、修正外部値α´mnを生成しても良い。この場合は、上述した係数テーブルの代わりに、尤度の信頼度と加減算するための正の定数を対応付けた定数テーブルをあらかじめ作成しておけば良い。そして、図10に示すように、第2の信頼度算出ステップS501において、現在の尤度の信頼度を算出し、定数選択ステップS504において、尤度の信頼度と定数テーブルに基づいて行毎に定数を選択し、定数加減算ステップS505において、選ばれた定数を外部値αmnに加減算することで修正外部値α´mnを生成すれば良い。 In the above, the case where the corrected external value α ′ mn is generated by multiplying the external value α mn by a positive coefficient has been described. However, by adding or subtracting a positive constant to the external value α mn , the corrected external value α mn is generated. The value α ′ mn may be generated. In this case, instead of the coefficient table described above, a constant table in which the reliability of likelihood is associated with a positive constant for addition / subtraction may be created in advance. Then, as shown in FIG. 10, in the second reliability calculation step S501, the reliability of the current likelihood is calculated, and in the constant selection step S504, for each row based on the reliability of the likelihood and the constant table. A constant is selected, and in the constant addition / subtraction step S505, a corrected external value α ′ mn may be generated by adding / subtracting the selected constant to / from the external value α mn .
但し、外部値αmnの絶対値を大きくする方向に加減算する場合と、外部値αmnの絶対値を小さくする方向に加減算する場合では、作成する定数テーブルと加減算の方法を若干変更する必要がある。 However, in the case of addition and subtraction in a direction to increase the absolute value of the external value alpha mn, in the case of addition and subtraction in a direction to decrease the absolute value of the external value alpha mn it is necessary to change some methods constants table and addition and subtraction to create is there.
まず、外部値αmnの絶対値を大きくする方向に加減算する場合は、行重みが小さい行ほど大きな値を持つ定数が設定されるように定数テーブルを作成する。そして、外部値が正の値の場合は、行毎に選択された定数を加算し、外部値が負の値の場合は、行毎に選択された定数を減算する。 First, when adding or subtracting in the direction of increasing the absolute value of the external value α mn , a constant table is created so that a constant having a larger value is set for a row having a smaller row weight. If the external value is a positive value, the constant selected for each row is added. If the external value is a negative value, the constant selected for each row is subtracted.
次に、外部値αmnの絶対値を小さくする方向に加減算する場合は、行重みが大きい行ほど大きな値を持つ定数が設定されるように定数テーブルを作成する。そして、外部値が正の値の場合は、行毎に選択された定数を減算し、外部値が負の値の場合は、行毎に選択された定数を加算する。但し、加減算によって外部値の符号が変化する場合は、修正外部値の値を0とする。以上の方法により、外部値αmnに正の係数を乗算することにより修正外部値α´mnを生成する場合と同様に、誤訂正を抑えた性能の良い復号を行うことができる。 Next, when adding or subtracting in the direction of decreasing the absolute value of the external value α mn , a constant table is created so that a constant having a larger value is set for a row having a larger row weight. If the external value is a positive value, the constant selected for each row is subtracted. If the external value is a negative value, the constant selected for each row is added. However, when the sign of the external value changes due to addition / subtraction, the value of the corrected external value is set to 0. By the above method, it is possible to perform decoding with good performance while suppressing erroneous correction, as in the case of generating the corrected external value α ′ mn by multiplying the external value α mn by a positive coefficient.
また、上では、尤度の信頼度に応じて、行毎に正の係数を選択する方法について説明したが、復号を行った回数に基づいて正の係数を選択し、それらの係数を外部値αmnに乗算することにより修正外部値α´mnを生成するようにしても良い。この方法を用いる場合は、本方式を適用する通信路において、復号を何回行うとそのときの尤度の信頼度がどのぐらいになるかということをあらかじめ調べておき、そのときの尤度の信頼度を基に、上述した係数テーブルから各復号回数に対応した係数のみを抜粋し、そのときの復号回数と係数の関係から新たな係数テーブルを作成しておけば良い。 In the above, the method of selecting positive coefficients for each row according to the reliability of likelihood has been described. However, positive coefficients are selected based on the number of times of decoding, and those coefficients are set as external values. The corrected external value α ′ mn may be generated by multiplying α mn . When using this method, in the communication channel to which this method is applied, check in advance how many times the decoding is performed and how much the reliability of the likelihood at that time will be. Based on the reliability, only the coefficients corresponding to the number of decoding times are extracted from the coefficient table described above, and a new coefficient table may be created from the relationship between the number of decoding times and the coefficient at that time.
例えば、復号を2回行った場合に、尤度の信頼度が0.68になるとすると、表2より、復号回数が2回目の時の行重み4、行重み5及び行重み6の係数はそれぞれ0.7、0.8、0.93となり、復号を3回行った場合に、尤度の信頼度が0.86になるとすると、復号回数が3回目の時の行重み4、行重み5及び行重み6の係数はそれぞれ0.8、0.9、0.95となる。このようにして復号回数に対応した係数テーブルを作成しておくことにより、復号を繰り返す度に尤度の信頼度を計算する手間を省くことができる。また、係数テーブルの容量を減らすことができる。 For example, if the likelihood reliability is 0.68 when decoding is performed twice, from Table 2, the coefficients of the row weight 4, the row weight 5, and the row weight 6 when the number of decoding is the second time are as follows. When the decoding reliability is 0.86 when the decoding is performed three times, the row weight 4 and the row weight when the decoding count is the third time are 0.7, 0.8, and 0.93, respectively. The coefficients of 5 and row weight 6 are 0.8, 0.9, and 0.95, respectively. By creating a coefficient table corresponding to the number of times of decoding in this way, it is possible to save the trouble of calculating the reliability of likelihood every time decoding is repeated. In addition, the capacity of the coefficient table can be reduced.
そして、図11に示すように、係数選択ステップS506において、係数テーブルを参照して、復号を行った回数に基づいて行毎に所定の正の係数が選択され、係数乗算ステップS507において、正の係数が外部値αmnに乗算されることにより修正外部値α´mnが生成される。以上の方法により、尤度の信頼度から正の係数を求める場合と同様に、誤訂正を抑えた性能の良い復号を行うことができる。 Then, as shown in FIG. 11, in coefficient selection step S506, a predetermined positive coefficient is selected for each row based on the number of times of decoding with reference to the coefficient table, and in coefficient multiplication step S507, a positive value is selected. A modified external value α ′ mn is generated by multiplying the external value α mn by the coefficient. According to the above method, it is possible to perform decoding with good performance while suppressing erroneous correction, as in the case of obtaining a positive coefficient from the reliability of likelihood.
また、復号を行った回数に基づいて正の定数を選択し、それらの定数を外部値αmnに加減算することにより修正外部値α´mnを生成するようにしても良い。この方法を用いる場合は、本方式を適用する通信路において、復号を何回行うとそのときの尤度の信頼度がどのぐらいになるかということをあらかじめ調べておき、そのときの尤度の信頼度を基に、上述した定数テーブルから各復号回数に対応した定数のみを抜粋し、そのときの復号回数と定数の関係から新たな定数テーブルを作成しておけば良い。 Alternatively, a corrected constant value α ′ mn may be generated by selecting a positive constant based on the number of times of decoding and adding or subtracting the constant to or from the external value α mn . When using this method, in the communication channel to which this method is applied, check in advance how many times the decoding is performed and how much the reliability of the likelihood at that time will be. Based on the reliability, only the constants corresponding to each number of times of decoding are extracted from the above-described constant table, and a new constant table may be created from the relationship between the number of times of decoding and the constants at that time.
そして、図12に示すように、定数選択ステップS508において、定数テーブルを参照して、復号を行った回数に基づいて行毎に所定の正の定数が選択され、定数加減算ステップS509において、正の定数が外部値αmnに加減算されることにより修正外部値α´mnが生成される。以上の方法により、外部値αmnに正の係数を乗算することにより修正外部値α´mnを生成する場合と同様に、誤訂正を抑えた性能の良い復号を行うことができる。 Then, as shown in FIG. 12, in the constant selection step S508, a predetermined positive constant is selected for each row based on the number of times of decoding with reference to the constant table. In the constant addition / subtraction step S509, a positive value is selected. A constant is added to or subtracted from the external value α mn to generate a corrected external value α ′ mn . By the above method, it is possible to perform decoding with good performance while suppressing erroneous correction, as in the case of generating the corrected external value α ′ mn by multiplying the external value α mn by a positive coefficient.
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の復号化装置について説明する。但し、その前に、復号化を行うべき情報を生成する符号化装置の例について説明する。符号化装置は、実施の形態1で説明した符号化方法を装置に置き換えることにより構成できる。すなわち、非正則なパリティ検査行列に基づいて、行毎に要素ビットとされているビットをmod2で加算することによりパリティビットを生成し、情報ビットとパリティビットを連結させる操作を行うような構成にすれば良い。このような符号化装置によって、非正則なLDPC符号を生成することができる。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, the decoding device of the present invention will be described. However, before that, an example of an encoding device that generates information to be decoded will be described. The encoding apparatus can be configured by replacing the encoding method described in the first embodiment with an apparatus. That is, based on an irregular parity check matrix, a configuration is performed in which parity bits are generated by adding bits that are element bits for each row by mod 2 and information bits and parity bits are connected. Just do it. With such an encoding device, an irregular LDPC code can be generated.
次に、伝送路について説明する。LDPC符号化された情報は、伝送路を通ることにより雑音が付加される。ここでは、付加される雑音として白色ガウス雑音を仮定する。そして、伝送路を通って受信された情報は、尤度情報に変換されるものとする。但し、尤度情報は、送信されたLDPC符号の第i番目の成分について、数5により求まる。なお、p(y|x)は、伝送路の条件付確率分布である。 Next, the transmission path will be described. Noise is added to the LDPC-encoded information through the transmission path. Here, white Gaussian noise is assumed as added noise. And the information received through the transmission line shall be converted into likelihood information. However, the likelihood information is obtained by Equation 5 for the i-th component of the transmitted LDPC code. Note that p (y | x) is a conditional probability distribution of the transmission path.
次に、復号化装置について説明する。図13に、本発明の実施の形態2における復号化装置のブロック図を示す。まず、外部値生成手段701では、非正則なパリティ検査行列に基づき、入力された尤度情報及び事前値を用いて行方向に尤度演算が行われ、外部値が生成される。次に、修正外部値生成手段702では、外部値がパリティ検査行列の行重みに基づいて変化させられ、修正外部値が生成される。そして、事前値生成手段703では、パリティ検査行列に基づき、修正外部値を用いて列方向に尤度演算が行われ、事前値が生成される。そして、一時推定語生成手段704では、尤度情報及び修正外部値を用いて、2値の一時推定語が生成され、パリティ検査手段705では、一時推定語に対して、パリティ検査行列に基づいたパリティ検査が行われる。そして、繰り返し判定手段706では、復号を繰り返し行うか否かが判定される。以下、各手段について詳細に説明する。
Next, the decoding apparatus will be described. FIG. 13 shows a block diagram of a decoding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. First, the external
まず、外部値生成手段701について説明する。外部値生成手段701では、非正則なパリティ検査行列Hに基づき、入力された尤度情報λi及び事前値βmnを用いて、数6に則って外部値αmnが生成される。但し、事前値βmnの値としては、1回目の復号に関してのみ全て0が用いられ、2回目以降の復号に関しては事前値生成手段703において計算された事前値βmnの値が用いられる。なお、数6中のsign(x)及びf(x)はそれぞれ数7及び数8で示される関数である。
First, the external
次に、修正外部値生成手段702について説明する。修正外部値生成手段702では、外部値αmnがパリティ検査行列Hの行重みに基づいて変化させられ、修正外部値α´mnが生成される。例として、外部値αmnに正の係数が乗算されることにより、修正外部値α´mnが生成される場合について説明する。この場合、修正外部値生成手段702は、図14に示す係数テーブルを記憶するメモリと3つの手段により構成できる。図14において、メモリ801は、実施の形態1で説明した方法によってあらかじめ生成された係数テーブルが記憶されたメモリである。
Next, the corrected external
次に、信頼度算出手段802では、尤度情報及び過去の修正外部値から現在の尤度の信頼度が求められる。そして、係数選択手段803では、メモリ801に蓄えられた係数テーブルを参照して、現在の尤度の信頼度に基づいて行毎に所定の正の係数が選択される。そして、乗算手段804では、係数選択手段803において選択された係数が外部値に乗算されることで修正外部値α´mnが生成される。以下、各手段について詳細に説明する。
Next, the
まず、信頼度算出手段802について説明する。信頼度算出手段802では、尤度情報λi及び過去の修正外部値α´mnから現在の尤度の信頼度が求められる。信頼度算出手段802は図15に示す3つの手段により構成される。以下、各手段について詳細に説明する。 First, the reliability calculation means 802 will be described. In the reliability calculation means 802, the reliability of the current likelihood is obtained from the likelihood information λ i and the past corrected external value α ′ mn . The reliability calculation means 802 is composed of three means shown in FIG. Hereinafter, each means will be described in detail.
まず、修正尤度情報生成手段901について説明する。修正尤度情報生成手段901では、数12に則って、尤度情報λiと尤度情報に対応する過去の修正外部値α´mnが加算され、修正尤度情報λ´iが生成される。但し、修正外部値α´mnの値としては、1回目の復号に関してのみ全て0が用いられ、2回目以降の復号に関しては修正外部値生成手段702において計算された修正外部値α´mnの値が用いられる。
First, the modified likelihood
次に、修正尤度選択手段902について説明する。修正尤度選択手段902では、修正尤度情報λ´iの内、絶対値の小さいものから所定の数だけ値が選び出される。 Next, the modified likelihood selecting means 902 will be described. The corrected likelihood selection means 902 selects a predetermined number of values from the corrected likelihood information λ ′ i having the smallest absolute value.
次に、信頼度演算手段903について説明する。信頼度演算手段903では、選ばれた値の絶対値の平均値が求められ、その平均値が現在の尤度の信頼度とされる。以上、手段901〜903により現在の尤度の信頼度が得られる。
Next, the reliability calculation means 903 will be described. In the reliability calculation means 903, the average value of the absolute values of the selected values is obtained, and the average value is set as the reliability of the current likelihood. As described above, the reliability of the current likelihood is obtained by the
次に、係数選択手段803について説明する。係数選択手段803では、メモリ801に蓄えられた係数テーブルを参照して、現在の尤度の信頼度に基づいて行毎に所定の正の係数が選択される。例えば、現在の尤度の信頼度が0.68であったとすると、表2の係数テーブルより、行重み4の係数が0.7、行重み5の係数が0.8、行重み6の係数が0.93と求まる。
Next, the
次に、乗算手段804について説明する。乗算手段804では、係数選択手段803において選択された係数が外部値αmnに乗算されることで修正外部値α´mnが生成される。詳細には、行毎に選択された係数が対応する行の外部値αmnに乗算される。これにより、行重みの高い行ほど外部値αmnの値が小さくなるため、誤訂正の影響が軽減される。以上、手段802〜804及びメモリ801により、修正外部値α´mnが生成される。
Next, the
次に、事前値生成手段703について説明する。事前値生成手段703では、パリティ検査行列Hに基づき、修正外部値α´mnを用いて、数13に則って事前値βmnが生成される。
Next, the prior
次に、一時推定語生成手段704について説明する。一時推定語生成手段704では、尤度情報λi及び修正外部値α´mnを用いて、数14に則って2値の一時推定語Cnが生成される。 Next, the temporary estimated word generation means 704 will be described. The temporary estimated word generation means 704 generates a binary temporary estimated word C n according to Equation 14 using the likelihood information λ i and the modified external value α ′ mn .
次に、パリティ検査手段705について説明する。パリティ検査手段705では、一時推定語Cnに対して、パリティ検査行列Hに基づいたパリティ検査が行われる。詳細には、一時推定語Cnが数15を満たすかどうかが判定される。
Next, the
次に、繰り返し判定手段706について説明する。繰り返し判定手段706では、復号を繰り返し行うか否かが判定される。詳細には、パリティ検査手段705において、一時推定語Cnが数15を満たさないと判定され、更に現在の復号繰り返し回数が、所定の復号繰り返し回数よりも少ない場合にのみ、復号を繰り返し行うと判定される。そして、パリティ検査手段705において、一時推定語Cnが数15を満たしていると判定されるか、もしくは現在の復号繰り返し回数が所定の復号繰り返し回数に到達した場合、復号終了と判定される。
Next, the
以上の装置を用いて、伝送路の確率分布による尤度の信頼度と行重みに基づいて外部値を修正し、修正された外部値を用いて繰り返し復号を行うことにより、通常の外部値を用いて繰り返し復号を行う場合よりも、誤訂正の影響を抑えた性能の良い復号を行うことができる。 Using the above device, the external value is corrected based on the likelihood reliability and the row weight based on the probability distribution of the transmission path, and the normal external value is obtained by performing iterative decoding using the corrected external value. It is possible to perform decoding with better performance with less influence of erroneous correction than when iterative decoding is used.
なお、上では、修正外部値生成手段702において、外部値αmnに正の係数を乗算することにより修正外部値α´mnを生成する場合について説明したが、外部値αmnに正の定数を加減算することにより修正外部値α´mnを生成することもできる。この場合は、上述した係数テーブルの代わりに、尤度の信頼度と加減算するための正の定数を対応付けた定数テーブルを作成し、メモリ801に記憶しておけば良い。
In the above, in the modified external value generating means 702, has been described to generate a modified external value [alpha] 'mn by multiplying a positive coefficient in external value alpha mn, a positive constant to the external value alpha mn The corrected external value α ′ mn can also be generated by addition / subtraction. In this case, instead of the coefficient table described above, a constant table in which the reliability of likelihood is associated with a positive constant for addition / subtraction may be created and stored in the
そして、図16に示す信頼度算出手段802において、現在の尤度の信頼度を算出し、定数選択手段805において、尤度の信頼度とメモリ801に蓄えられた定数テーブルに基づいて行毎に定数を選択し、加減算手段806において、選ばれた定数を外部値αmnに加減算することで修正外部値α´mnを生成すれば良い。但し、外部値αmnの絶対値を大きくする方向に加減算する場合と、外部値αmnの絶対値を小さくする方向に加減算する場合では、作成する定数テーブルと加減算の方法を若干変更する必要がある。
Then, the reliability calculation means 802 shown in FIG. 16 calculates the reliability of the current likelihood, and the constant selection means 805 calculates the reliability for each row based on the likelihood reliability and the constant table stored in the
まず、外部値αmnの絶対値を大きくする方向に加減算する場合は、行重みが小さい行ほど大きな値を持つ定数が設定されるように定数テーブルを作成する。そして、加減算手段806において、外部値が正の値の場合は、行毎に選択された定数を加算し、外部値が負の値の場合は、行毎に選択された定数を減算する。 First, when adding or subtracting in the direction of increasing the absolute value of the external value α mn , a constant table is created so that a constant having a larger value is set for a row having a smaller row weight. Then, in the addition / subtraction means 806, when the external value is a positive value, the constant selected for each row is added, and when the external value is a negative value, the constant selected for each row is subtracted.
次に、外部値αmnの絶対値を小さくする方向に加減算する場合は、行重みが大きい行ほど大きな値を持つ定数が設定されるように定数テーブルを作成する。そして、加減算手段806において、外部値が正の値の場合は、行毎に選択された定数を減算し、外部値が負の値の場合は、行毎に選択された定数を加算する。但し、加減算によって外部値の符号が変化する場合は、修正外部値の値を0とする。以上の構成により、外部値αmnに正の係数を乗算することで修正外部値α´mnを生成する場合と同様に、誤訂正を抑えた性能の良い復号を行うことができる。 Next, when adding or subtracting in the direction of decreasing the absolute value of the external value α mn , a constant table is created so that a constant having a larger value is set for a row having a larger row weight. Then, in the addition / subtraction means 806, when the external value is a positive value, the constant selected for each row is subtracted, and when the external value is a negative value, the constant selected for each row is added. However, when the sign of the external value changes due to addition / subtraction, the value of the corrected external value is set to 0. With the above configuration, it is possible to perform decoding with good performance while suppressing erroneous correction as in the case of generating the corrected external value α ′ mn by multiplying the external value α mn by a positive coefficient.
また、上では、修正外部値生成手段702において、尤度の信頼度に応じて、行毎に正の係数が選択される場合について説明したが、復号を行った回数に基づいて正の係数が選択され、それらの係数が外部値αmnに乗算されることにより修正外部値α´mnが生成されるようにしても良い。この場合は、本方式を適用する通信路において、復号を何回行うとそのときの尤度の信頼度がどのぐらいになるかということをあらかじめ調べておき、そのときの尤度の信頼度を基に、上述した係数テーブルから各復号回数に対応した係数のみを抜粋し、そのときの復号回数と係数の関係から新たな係数テーブルを作成し、それをメモリ801に記憶しておけば良い。
In the above description, the case where the corrected external
例えば、復号を2回行った場合に、尤度の信頼度が0.68になるとすると、表2より、復号回数が2回目の時の行重み4、行重み5及び行重み6の係数はそれぞれ0.7、0.8、0.93となり、復号を3回行った場合に、尤度の信頼度が0.86になるとすると、復号回数が3回目の時の行重み4、行重み5及び行重み6の係数はそれぞれ0.8、0.9、0.95となる。このようにして復号回数に対応した係数テーブルを作成しておくことにより、復号を繰り返す度に尤度の信頼度を計算する手間を省くことができる。また、係数テーブルを記憶しておくメモリ801の容量を減らすことができる。
For example, if the likelihood reliability is 0.68 when decoding is performed twice, from Table 2, the coefficients of the row weight 4, the row weight 5, and the row weight 6 when the number of decoding is the second time are as follows. When the decoding reliability is 0.86 when the decoding is performed three times, the row weight 4 and the row weight when the decoding count is the third time are 0.7, 0.8, and 0.93, respectively. The coefficients of 5 and row weight 6 are 0.8, 0.9, and 0.95, respectively. By creating a coefficient table corresponding to the number of times of decoding in this way, it is possible to save the trouble of calculating the reliability of likelihood every time decoding is repeated. In addition, the capacity of the
そして、図17に示す係数選択手段1001において、メモリ801に蓄えられた係数テーブルを参照して、復号を行った回数に基づいて行毎に所定の正の係数が選択され、乗算手段1002において、正の係数が外部値αmnに乗算されることにより修正外部値α´mnが生成される。以上の構成により、尤度の信頼度から正の係数を求める場合と同様に、誤訂正を抑えた性能の良い復号を行うことができる。
Then, in the coefficient selection means 1001 shown in FIG. 17, a predetermined positive coefficient is selected for each row based on the number of times of decoding with reference to the coefficient table stored in the
また、復号を行った回数に基づいて正の定数が選択され、それらの定数が外部値αmnに加減算されることにより修正外部値α´mnが生成されるようにしても良い。この場合は、本方式を適用する通信路において、復号を何回行うとそのときの尤度の信頼度がどのぐらいになるかということをあらかじめ調べておき、そのときの尤度の信頼度を基に、上述した定数テーブルから各復号回数に対応した定数のみを抜粋し、そのときの復号回数と定数の関係から新たな定数テーブルを作成し、それをメモリ801に記憶しておけば良い。
Alternatively, a positive constant may be selected based on the number of times of decoding, and the corrected external value α ′ mn may be generated by adding or subtracting the constant to or from the external value α mn . In this case, in the communication channel to which this method is applied, the number of times of decoding is checked in advance to determine how much the reliability of the likelihood is, and the reliability of the likelihood at that time is determined. Based on the above-described constant table, only the constants corresponding to each number of decoding times are extracted, a new constant table is created from the relationship between the number of decoding times and the constants at that time, and stored in the
そして、図18に示す定数選択手段1003において、メモリ801に蓄えられた定数テーブルを参照して、復号を行った回数に基づいて行毎に所定の正の定数が選択され、加減算手段1004において、正の定数が外部値αmnに加減算されることにより修正外部値α´mnが生成される。以上の構成により、外部値αmnに正の係数を乗算することで修正外部値α´mnを生成する場合と同様に、誤訂正を抑えた性能の良い復号を行うことができる。
Then, the
本発明の復号化方法及び復号化装置によれば、非正則LDPC符号に対して性能の良い復号を実現することができるため、非正則LDPC符号を用いるあらゆる通信路において有用である。特に、SN比が不良であり、多数の誤りが頻繁に発生するホログラム記録再生系等に有用である。 According to the decoding method and the decoding apparatus of the present invention, it is possible to realize high-performance decoding for non-regular LDPC codes, which is useful in any communication channel using non-regular LDPC codes. In particular, it is useful for a hologram recording / reproducing system or the like in which the SN ratio is poor and many errors frequently occur.
S101 外部値生成ステップ
S102 修正外部値生成ステップ
S103 事前値生成ステップ
S104 一時推定語生成ステップ
S105 パリティ検査ステップ
S106 繰り返し判定ステップ
S201 第1の信頼度算出ステップ
S202 外部値生成ステップ
S203 係数生成ステップ
S204 係数テーブル生成ステップ
S301 尤度選択ステップ
S302 第1の信頼度演算ステップ
S401 外部値信頼度算出ステップ
S402 係数算出ステップ
S501 第2の信頼度算出ステップ
S502 係数選択ステップ
S503 係数乗算ステップ
S504 定数選択ステップ
S505 定数加減算ステップ
S506 係数選択ステップ
S507 係数乗算ステップ
S508 定数選択ステップ
S509 定数加減算ステップ
S601 修正尤度情報生成ステップ
S602 修正尤度選択ステップ
S603 第2の信頼度演算ステップ
701 外部値生成手段
702 修正外部値生成手段
703 事前値生成手段
704 一時推定語生成手段
705 パリティ検査手段
706 繰り返し判定手段
801 メモリ
802 信頼度算出手段
803 係数選択手段
804 乗算手段
805 定数選択手段
806 加減算手段
901 修正尤度情報生成手段
902 修正尤度選択手段
903 信頼度演算手段
1001 係数選択手段
1002 乗算手段
1003 定数選択手段
1004 加減算手段
S101 External value generation step S102 Modified external value generation step S103 Prior value generation step S104 Temporary estimation word generation step S105 Parity check step S106 Repetition determination step S201 First reliability calculation step S202 External value generation step S203 Coefficient generation step S204 Coefficient table Generation step S301 Likelihood selection step S302 First reliability calculation step S401 External value reliability calculation step S402 Coefficient calculation step S501 Second reliability calculation step S502 Coefficient selection step S503 Coefficient multiplication step S504 Constant selection step S505 Constant addition / subtraction step S506 coefficient selection step S507 coefficient multiplication step S508 constant selection step S509 constant addition / subtraction step S601 correction Degree information generation step S602 Correction likelihood selection step S603 Second
Claims (21)
非正則なパリティ検査行列に基づき、伝送路の尤度情報を用いて行方向に尤度演算を行い、外部値を生成するステップと、
前記外部値を、前記パリティ検査行列の行重みに基づいて変化させ、修正外部値を生成するステップと、
前記パリティ検査行列に基づき、前記修正外部値を用いて列方向に尤度演算を行い、事前値を生成するステップと、
前記尤度情報及び前記修正外部値を用いて、2値の一時推定語を生成するステップと、
前記一時推定語を前記パリティ検査行列に基づいてパリティ検査するステップと、
復号を繰り返し行うか否かを判定するステップとを有することを特徴とする復号化方法。 A method for decoding an irregular LDPC code, comprising:
Based on the irregular parity check matrix, performing likelihood calculation in the row direction using the likelihood information of the transmission path, generating an external value;
Changing the external value based on a row weight of the parity check matrix to generate a modified external value;
Based on the parity check matrix, performing a likelihood calculation in the column direction using the modified external value, and generating a prior value;
Generating a binary temporary estimated word using the likelihood information and the modified external value;
Parity checking the temporary estimate word based on the parity check matrix;
And a step of determining whether or not to repeatedly perform decoding.
各行の前記外部値に所定の正の係数を乗算することにより行い、
前記行重みが小さい行の前記外部値に適用する係数は、
前記行重みが大きい行の前記外部値に適用する係数より大きいことを特徴とする請求項1に記載の復号化方法 The change based on the row weight of the parity check matrix is:
By multiplying the external value of each row by a predetermined positive coefficient;
The coefficient applied to the external value of a row with a small row weight is
The decoding method according to claim 1, wherein the row weight is larger than a coefficient applied to the external value of a row having a large row weight.
各行の前記外部値に所定の正の定数を加減算することにより行い、
前記行重みが小さい行の前記外部値が正の値の場合は、
前記行重みが小さい行の前記外部値に、前記行重みが大きい行の前記外部値に適用する定数より大きい定数を加算し、
前記行重みが小さい行の前記外部値が負の値の場合は、
前記行重みが小さい行の前記外部値から、前記行重みが大きい行の前記外部値に適用する定数より大きい定数を減算することを特徴とする請求項1に記載の復号化方法。 The change based on the row weight of the parity check matrix is:
By adding or subtracting a predetermined positive constant to the external value of each row,
When the external value of a row with a small row weight is a positive value,
Adding a constant larger than a constant applied to the external value of the row having a large row weight to the external value of the row having a small row weight;
When the external value of a row with a small row weight is a negative value,
The decoding method according to claim 1, wherein a constant larger than a constant applied to the external value of a row having a large row weight is subtracted from the external value of a row having a small row weight.
各行の前記外部値に所定の正の定数を加減算することにより行い、
前記行重みが小さい行の前記外部値が正の値の場合は、
前記行重みが小さい行の前記外部値から、前記行重みが大きい行の前記外部値に適用する定数より小さい定数を減算し、
前記行重みが小さい行の前記外部値が負の値の場合は、
前記行重みが小さい行の前記外部値に、前記行重みが大きい行の前記外部値に適用する定数より小さい定数を加算し、
前記加減算によって前記外部値の符号が変化する場合は、
前記修正外部値の値を0とすることを特徴とする請求項1に記載の復号化方法。 The change based on the row weight of the parity check matrix is:
By adding or subtracting a predetermined positive constant to the external value of each row,
When the external value of a row with a small row weight is a positive value,
Subtracting a constant smaller than the constant applied to the external value of the row with the large row weight from the external value of the row with the small row weight;
When the external value of a row with a small row weight is a negative value,
Adding a constant smaller than a constant to be applied to the external value of a row having a large row weight to the external value of a row having a small row weight;
When the sign of the external value changes due to the addition / subtraction,
The decoding method according to claim 1, wherein the value of the modified external value is set to 0.
前記修正外部値を生成するステップが、
前記尤度情報及び過去の修正外部値から現在の尤度の信頼度を求めるステップと、
前記係数テーブルを参照して、前記現在の尤度の信頼度に基づいて行毎に前記所定の正の係数を選択するステップと、
前記所定の正の係数を前記外部値に乗算することで前記修正外部値を生成するステップと、
から構成されることを特徴とする請求項2に記載の復号化方法。 Before decoding, further comprising generating a coefficient table associating the reliability of likelihood with the predetermined positive coefficient;
Generating the modified external value comprises:
Obtaining a reliability of a current likelihood from the likelihood information and a past corrected external value;
Selecting the predetermined positive coefficient for each row based on the reliability of the current likelihood with reference to the coefficient table;
Generating the modified external value by multiplying the external value by the predetermined positive coefficient;
The decoding method according to claim 2, comprising:
前記修正外部値を生成するステップが、
前記尤度情報及び過去の修正外部値から現在の尤度の信頼度を求めるステップと、
前記定数テーブルを参照して、前記現在の尤度の信頼度に基づいて行毎に前記所定の正の定数を選択するステップと、
前記所定の正の定数を前記外部値に加減算することで前記修正外部値を生成するステップと、
から構成されることを特徴とする請求項3及び4に記載の復号化方法。 Generating a constant table associating the reliability of likelihood with the predetermined positive constant before decoding;
Generating the modified external value comprises:
Obtaining a reliability of a current likelihood from the likelihood information and a past corrected external value;
Selecting the predetermined positive constant for each row based on the reliability of the current likelihood with reference to the constant table;
Generating the modified external value by adding / subtracting the predetermined positive constant to / from the external value;
The decoding method according to claim 3 or 4, wherein the decoding method comprises:
前記尤度情報と前記尤度情報に対応する前記過去の修正外部値を加算し、修正尤度情報を生成するステップと、
前記修正尤度情報の内、絶対値の小さいものから所定の数だけ値を選び出すステップと、
選ばれた値の絶対値の平均値を求め、前記絶対値の平均値を前記現在の尤度の信頼度とするステップと、
から構成されることを特徴とする請求項5及び6に記載の復号化方法。 Determining the reliability of the current likelihood;
Adding the past correction external value corresponding to the likelihood information and the likelihood information, and generating corrected likelihood information;
Selecting a predetermined number of values from the correction likelihood information having a small absolute value;
Obtaining an average value of absolute values of selected values, and setting the average value of the absolute values as a reliability of the current likelihood;
The decoding method according to claim 5 or 6, characterized by comprising:
前記尤度情報から尤度の信頼度を求めるステップと、
前記パリティ検査行列に基づき、前記尤度情報を用いて行方向に尤度演算を行い、前記外部値を生成するステップと、
前記外部値から前記所定の正の係数を求めるステップと、
前記尤度の信頼度と前記所定の正の係数を対応付け、前記係数テーブルを生成するステップと、
から構成されることを特徴とする請求項5に記載の復号化方法。 Generating the coefficient table comprises:
Obtaining a likelihood reliability from the likelihood information;
Based on the parity check matrix, performing likelihood calculation in the row direction using the likelihood information, and generating the external value;
Obtaining the predetermined positive coefficient from the external value;
Associating the likelihood reliability with the predetermined positive coefficient and generating the coefficient table;
The decoding method according to claim 5, comprising:
前記尤度情報の内、絶対値の小さいものから所定の数だけ値を選び出すステップと、
選ばれた値の絶対値の平均値を求め、前記絶対値の平均値を前記尤度の信頼度とするステップと、
から構成されることを特徴とする請求項8に記載の復号化方法。 Determining the likelihood reliability;
Selecting a predetermined number of values from the likelihood information having a small absolute value;
Obtaining an average value of absolute values of selected values, and setting the average value of the absolute values as a reliability of the likelihood;
The decoding method according to claim 8, comprising:
前記行重みが同一である行をそれぞれグループとしてまとめ、前記グループ毎に前記外部値の絶対値の平均値を求めるステップと、
前記グループ毎に求めた前記絶対値の平均値の比を計算し、前記平均値の比を前記所定の正の係数とするステップと、
から構成されることを特徴とする請求項8に記載の復号化方法。 Obtaining the predetermined positive coefficient comprises:
Collecting the rows having the same row weight as a group, and obtaining an average value of absolute values of the external values for each group;
Calculating a ratio of the average values of the absolute values obtained for each group, and setting the ratio of the average values as the predetermined positive coefficient;
The decoding method according to claim 8, comprising:
前記修正外部値を生成するステップが、
前記係数テーブルを参照して、復号を行った回数に基づいて行毎に前記所定の正の係数を選択するステップと、
前記所定の正の係数を前記外部値に乗算することで前記修正外部値を生成するステップと、
から構成されることを特徴とする請求項2に記載の復号化方法。 Before decoding, further comprising generating a coefficient table associating the number of decoding times with the predetermined positive coefficient;
Generating the modified external value comprises:
Selecting the predetermined positive coefficient for each row based on the number of times of decoding with reference to the coefficient table;
Generating the modified external value by multiplying the external value by the predetermined positive coefficient;
The decoding method according to claim 2, comprising:
前記修正外部値を生成するステップが、
前記定数テーブルを参照して、復号を行った回数に基づいて行毎に前記所定の正の定数を選択するステップと、
前記所定の正の定数を前記外部値に加減算することで前記修正外部値を生成するステップと、
から構成されることを特徴とする請求項3及び4に記載の復号化方法。 Before decoding, further comprising the step of generating a constant table associating the number of decoding times with the predetermined positive constant;
Generating the modified external value comprises:
Selecting the predetermined positive constant for each row based on the number of times of decoding with reference to the constant table;
Generating the modified external value by adding / subtracting the predetermined positive constant to / from the external value;
The decoding method according to claim 3 or 4, wherein the decoding method comprises:
非正則なパリティ検査行列に基づき、伝送路の尤度情報を用いて行方向に尤度演算を行い、外部値を生成する外部値生成手段と、
前記外部値を、前記パリティ検査行列の行重みに基づいて変化させ、修正外部値を生成する修正外部値生成手段と、
前記パリティ検査行列に基づき、前記修正外部値を用いて列方向に尤度演算を行い、事前値を生成する事前値生成手段と、
前記尤度情報及び前記修正外部値を用いて、2値の一時推定語を生成する一時推定語生成手段と、
前記一時推定語を前記パリティ検査行列に基づいてパリティ検査するパリティ検査手段と、
復号を繰り返し行うか否かを判定する繰り返し判定手段とを有することを特徴とする復号化装置。 An apparatus for decoding a non-regular LDPC code,
Based on the irregular parity check matrix, external value generation means for performing likelihood calculation in the row direction using the likelihood information of the transmission path and generating an external value;
Modified external value generating means for changing the external value based on a row weight of the parity check matrix and generating a corrected external value;
Based on the parity check matrix, prior value generation means for performing a likelihood calculation in the column direction using the modified external value and generating a prior value;
Temporary estimated word generation means for generating a binary temporary estimated word using the likelihood information and the modified external value;
Parity check means for parity checking the temporary estimated word based on the parity check matrix;
A decoding apparatus comprising: an iterative determination unit that determines whether or not to perform decoding repeatedly.
各行の前記外部値に所定の正の係数を乗算することにより前記修正外部値を生成し、
前記行重みが小さい行の前記外部値に適用する係数は、
前記行重みが大きい行の前記外部値に適用する係数より大きいことを特徴とする請求項13に記載の復号化装置。 The modified external value generation means includes
Generating the modified external value by multiplying the external value of each row by a predetermined positive coefficient;
The coefficient applied to the external value of a row with a small row weight is
The decoding device according to claim 13, wherein the row weight is larger than a coefficient applied to the external value of a row having a large row weight.
各行の前記外部値に所定の正の定数を加減算することにより前記修正外部値を生成し、
前記行重みが小さい行の前記外部値が正の値の場合は、
前記行重みが小さい行の前記外部値に、前記行重みが大きい行の前記外部値に適用する定数より大きい定数を加算し、
前記行重みが小さい行の前記外部値が負の値の場合は、
前記行重みが小さい行の前記外部値から、前記行重みが大きい行の前記外部値に適用する定数より大きい定数を減算することを特徴とする請求項13に記載の復号化装置。 The modified external value generation means includes
Generating the modified external value by adding or subtracting a predetermined positive constant to the external value of each row;
When the external value of a row with a small row weight is a positive value,
Adding a constant larger than a constant applied to the external value of the row having a large row weight to the external value of the row having a small row weight;
When the external value of a row with a small row weight is a negative value,
14. The decoding apparatus according to claim 13, wherein a constant larger than a constant applied to the external value of a row having a large row weight is subtracted from the external value of a row having a small row weight.
各行の前記外部値に所定の正の定数を加減算することにより前記修正外部値を生成し、
前記行重みが小さい行の前記外部値が正の値の場合は、
前記行重みが小さい行の前記外部値から、前記行重みが大きい行の前記外部値に適用する定数より小さい定数を減算し、
前記行重みが小さい行の前記外部値が負の値の場合は、
前記行重みが小さい行の前記外部値に、前記行重みが大きい行の前記外部値に適用する定数より小さい定数を加算し、
前記加減算によって前記外部値の符号が変化する場合は、
前記修正外部値の値を0とすることを特徴とする請求項13に記載の復号化装置。 The modified external value generation means includes
Generating the modified external value by adding or subtracting a predetermined positive constant to the external value of each row;
When the external value of a row with a small row weight is a positive value,
Subtracting a constant smaller than the constant applied to the external value of the row with the large row weight from the external value of the row with the small row weight;
When the external value of a row with a small row weight is a negative value,
Adding a constant smaller than a constant applied to the external value of the row having a large row weight to the external value of the row having a small row weight;
When the sign of the external value changes due to the addition / subtraction,
The decoding device according to claim 13, wherein the value of the modified external value is set to 0.
前記修正外部値生成手段が、
前記尤度情報及び過去の修正外部値から現在の尤度の信頼度を求める信頼度算出手段と、
前記係数テーブルを参照して、前記現在の尤度の信頼度に基づいて行毎に前記所定の正の係数を選択する係数選択手段と、
前記所定の正の係数を前記外部値に乗算することで前記修正外部値を生成する乗算手段と、
から構成されることを特徴とする請求項14に記載の復号化装置。 A memory for storing a coefficient table associating the reliability of likelihood with the predetermined positive coefficient;
The modified external value generating means is
A reliability calculation means for determining the reliability of the current likelihood from the likelihood information and the past corrected external value;
Referring to the coefficient table, coefficient selecting means for selecting the predetermined positive coefficient for each row based on the reliability of the current likelihood;
Multiplying means for generating the modified external value by multiplying the external value by the predetermined positive coefficient;
The decoding device according to claim 14, comprising:
前記修正外部値生成手段が、
前記尤度情報及び過去の修正外部値から現在の尤度の信頼度を求める信頼度算出手段と、
前記定数テーブルを参照して、前記現在の尤度の信頼度に基づいて行毎に前記所定の正の定数を選択する定数選択手段と、
前記所定の正の定数を前記外部値に加減算することで前記修正外部値を生成する加減算手段と、
から構成されることを特徴とする請求項15及び16に記載の復号化装置。 A memory for storing a constant table associating the reliability of likelihood with the predetermined positive constant;
The modified external value generating means is
A reliability calculation means for determining the reliability of the current likelihood from the likelihood information and the past corrected external value;
Constant selection means for referring to the constant table and selecting the predetermined positive constant for each row based on the reliability of the current likelihood;
Addition / subtraction means for generating the corrected external value by adding / subtracting the predetermined positive constant to / from the external value;
The decoding device according to claim 15 or 16, characterized by comprising:
前記尤度情報と前記過去の修正外部値を加算し、修正尤度情報を生成する修正尤度情報生成手段と、
前記修正尤度情報の内、絶対値の小さいものから所定の数だけ値を選び出す尤度情報選択手段と、
選ばれた値の絶対値の平均値を求め、前記絶対値の平均値を前記現在の尤度の信頼度とする信頼度演算手段と、
から構成されることを特徴とする請求項17及び18に記載の復号化装置。 The reliability calculation means is
Correction likelihood information generating means for adding the likelihood information and the past correction external value to generate correction likelihood information;
Likelihood information selection means for selecting a predetermined number of values from the corrected likelihood information having a small absolute value;
An average value of the absolute values of the selected values, and a reliability calculation means for setting the average value of the absolute values as the reliability of the current likelihood;
The decoding device according to claim 17 or 18, characterized by comprising:
前記修正外部値生成手段が、
前記係数テーブルを参照して、復号を行った回数に基づいて行毎に前記所定の正の係数を選択する係数選択手段と、
前記所定の正の係数を前記外部値に乗算することで前記修正外部値を生成する乗算手段と、
から構成されることを特徴とする請求項14に記載の復号化装置。 A memory for storing a coefficient table associating the number of decoding times with the predetermined positive coefficient;
The modified external value generating means is
Coefficient selection means for referring to the coefficient table and selecting the predetermined positive coefficient for each row based on the number of times of decoding;
Multiplying means for generating the modified external value by multiplying the external value by the predetermined positive coefficient;
The decoding device according to claim 14, comprising:
前記修正外部値生成手段が、
前記定数テーブルを参照して、復号を行った回数に基づいて行毎に前記所定の正の定数を選択する定数選択手段と、
前記所定の正の定数を前記外部値に加減算することで前記修正外部値を生成する加減算手段と、
から構成されることを特徴とする請求項15及び16に記載の復号化装置。 A memory for storing a constant table associating the number of decoding times with the predetermined positive constant;
The modified external value generating means is
Constant selection means for selecting the predetermined positive constant for each row based on the number of times of decoding with reference to the constant table;
Addition / subtraction means for generating the corrected external value by adding / subtracting the predetermined positive constant to / from the external value;
The decoding device according to claim 15 or 16, characterized by comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008017765A JP2009182421A (en) | 2008-01-29 | 2008-01-29 | Decoding method and decoding apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011229119A (en) * | 2010-04-19 | 2011-11-10 | Lsi Corp | System and method for dynamic scaling in data decoding systems |
| JP2012060450A (en) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Toshiba Corp | Error correction decoder, memory controller, and receiver |
| JP2012129591A (en) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Toshiba Corp | Error correction decoder and storage device |
| JP2013070133A (en) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Jvc Kenwood Corp | Decoder and decoding method |
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- 2008-01-29 JP JP2008017765A patent/JP2009182421A/en active Pending
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