技术领域
[0001] 本实用新型涉及LDPC校验节点计算技术领域，尤其涉及一种基于全相关半概率计算的LDPC校验节点计算装置。
相关背景技术
[0002] 基于最小和算法的LDPC译码算法流程如下：
[0003] 步骤1.对变量节点到校验节点传递的L(qnm)进行初始化，如式：
[0004] L(0)(qnm)＝L(Pn)，(1‑1)；
[0005] 步骤2.对校验节点cm到变量节点vn传递的对数域消息L(rnm)进行更新，如式：
[0006]
[0007] 步骤3.对变量节点vn到校验节点cm传递的概率域消息L(qnm)进行更新，如式：
[0008]
[0009] 步骤4.更新所有的L(qn)，如式：
[0010]
[0011] 若L(qn)＞0，则 译为0，否则译为1；
[0012] 步骤5.迭代中止条件判断。一般当迭代达到最大次数或者 时，停止迭代，执行步骤6。否则返回步骤2继续执行；
[0013] 步骤6.根据码率，对 进行截取输出原始信息，译码完成。
[0014] 本申请校验节点计算，即对应式(1‑2)，以变量节点往校验节点传输的信息基础，求取不同集合中数据的符号相乘和数据的绝对值中的最小值。
[0015] 概率计算的相关技术：当序列之间相关性趋向于最小或最大值，一些复杂的运算，可以转化为简单的与门、或门、或者异或门进行计算，可以大大减少计算量，具体列表如下：
[0016] 表1概率计算表
[0017]
[0018] 其中，SCC即指的x和y之间的数据相关性；0表示，x和y之间无相关性；+1表示，x与y之间相关性最大，即x与y全相关；基于概率计算的LDPC校验节点计算单元，即利用数据之间的全相关特性，简化绝对值的最小值计算量，通过与门代替最小值的计算过程。
[0019] 常规的基于全相关概率计算的LDPC译码装置结构如图1所示，其中，CNU即为其中的校验节点计算单元。
[0020] 常规的基于全相关的LDPC译码校验节点装置结构如图2、图3和图4所示，其中，图2中描述了，全相关概率计算中，校验节点的计算架构，由图4可知，计算的复杂度为dc*(dc‑1).当dc较大时，计算复杂度呈指数级增长，限制了概率计算在某些dc较大场景的LDPC矩阵的应用，其中，dc为H矩阵中行的权重。
实用新型内容
[0021] 本实用新型的目的是提供一种基于全相关半概率计算的LDPC校验节点计算装置，以解决随着校验节点度的增加，硬件实现复杂度成指数增长的技术问题。
[0022] 本实用新型的目的是采用以下技术方案实现的：一种基于全相关半概率计算的LDPC校验节点计算装置，包括输入计算电路和选择输出电路，所述输入计算电路包括多个与门电路、或门电路和计算器，所述与门电路、或门电路和计算器依次连接，输出最小值min的min_bits数据以及近似次小值min2的min2_bits数据，作为选择输出电路的输入，所述选择输出电路包括比较器和选择器，所述比较器接入输入信号dc以及min_bits数据，并输入控制信号至选择器，所述选择器选择输出min_bits数据或min2_bits数据。
[0023] 进一步的，所述输入计算电路包括第一与门电路和第二与门电路，所述第一与门电路通过或门电路与第一计算器相连接，通过第三与门电路与第二计算器相连接；所述第二与门电路通过或门电路与第一计算器相连接，通过第三与门电路与第二计算器相连接。
[0024] 进一步的，所述第一计算器的输出端输出min_bits数据，所述min_bits数据为最小值min的bit流中1的数量；所述第二计算器的输出端输出min2_bits数据，所述min2_bits数据为近似次小值min2的bit流中1的数量。
[0025] 进一步的，所述选择输出电路的数量与输入信号dc的大小相同，且每个选择输出电路的结构相同，所述输入信号dc为H矩阵中行的权重。
[0026] 进一步的，所述选择输出电路包括比较器和选择器，所述比较器的输入端接入min_bits数据和输入信号dc，所述输入信号dc与比较器之间还设置有计算器；所述选择器的数据输入端接入min_bits数据和min2_bits数据，所述选择器的控制端与比较器的输出端相连接。
[0027] 本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用近似方式求取绝对值中的次小值，符号位计算方式与常规结构一致，在校验节点dc较大时，资源更优。
具体实施方式
[0032] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0033] 因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0034] 实施例1
[0035] 参阅图5，一种基于全相关半概率计算的LDPC校验节点计算装置，包括输入计算电路和选择输出电路，所述输入计算电路包括多个与门电路、或门电路和计算器，所述与门电路、或门电路和计算器依次连接，输出最小值min的min_bits数据以及近似次小值min2的min2_bits数据，作为选择输出电路的输入，所述选择输出电路包括比较器和选择器，所述比较器接入输入信号dc以及min_bits数据，并输入控制信号至选择器，所述选择器选择输出min_bits数据或min2_bits数据。
[0036] 在本实施例当中，所述输入计算电路包括第一与门电路和第二与门电路，所述第一与门电路通过或门电路与第一计算器相连接，通过第三与门电路与第二计算器相连接；所述第二与门电路通过或门电路与第一计算器相连接，通过第三与门电路与第二计算器相连接。进一步的，所述第一计算器的输出端输出min_bits数据，所述min_bits数据为最小值min的bit流中1的数量；所述第二计算器的输出端输出min2_bits数据，所述min2_bits数据为近似次小值min2的bit流中1的数量。
[0037] 在本实施例当中，所述选择输出电路的数量与输入信号dc的大小相同，且每个选择输出电路的结构相同，所述输入信号dc为H矩阵中行的权重。
[0038] 在本实施例当中，所述选择输出电路包括比较器和选择器，所述比较器的输入端接入min_bits数据和输入信号dc，所述输入信号dc与比较器之间还设置有计算器；所述选择器的数据输入端接入min_bits数据和min2_bits数据，所述选择器的控制端与比较器的输出端相连接。
[0039] 以dc＝31为例，对本装置进行说明(前提条件：输入数据m0‑m31全相关)：
[0040] 步骤一，求取输入bit数据m0到m15中的最小值，得到half_min0，计算方法为基于m0到m15数据的全相关特性，通过16输入与门代替最小值计算。
[0041] 步骤二，求取输入bit数据m16到m31中的最小值，得到half_min1，计算方法与步骤一相同。
[0042] 步骤三，求取half_min0和harf_min1中的最小值min，计算方法为基于half_min0与half_min1的全相关特性，通过二输入与门，代替half_min0和half_min1中最小值的计算。
[0043] 步骤四，求取half_min0和half_min1中的最大值min2，计算方法为基于half_min0与half_min1的全相关特性，通过二输入或门，代替half_min0和half_min2中最大值的计算，该步骤中求取的min2即为近似的m0‑m31中的次小值。
[0044] 步骤五，将min的单bit流转换成多位宽的数值min_bits，计算方式为，通过count计算器，统计min的bit流中1的数量。
[0045] 步骤六，将min2的单bit流转换成多位宽的数值min2_bits，计算方式为，通过count计算器，统计min2的bit流中1的数量。
[0046] 步骤七，将m0的单bit流转换成多位宽的数值m0_bits，计算方式为，通过count计算器，统计m0的bit流中1的数量。
[0047] 步骤八，当m0_bits等于min_bits时，选择min2_bits输出，得到输出数据N0＝min2_bits；当m0_bits不等于min_bits时，选择min_bits输出，得到输出数据N0＝min_bits。
[0048] 步骤九，与步骤七、八方式一致，获得输出N1‑N31。
[0049] 需要说明的是，该装置下，N0‑N31的值为多bit数据，可应用于半概率计算的LDPC译码装置。半概率计算：即为校验节点采用概率计算方式，校验节点采用常规计算方式。
[0050] 本实用新型采用近似方式求取绝对值中的次小值，符号位计算方式与常规结构一致，在校验节点dc较大时，资源更优。
[0051] 需要说明的是，术语“连接”、“设置”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“连接”、“设置”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“连接”、“设置”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0052] 上述实施例中，描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
