專利名稱：一類低密度奇偶校驗碼的實現(xiàn)方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信系統(tǒng)的編解碼技術，特別涉及一類低密度奇偶校驗碼的實現(xiàn)方法及裝置。
背景技術：
由于隨機噪聲、無線傳輸中的多徑衰落等因素的影響，使得通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)常發(fā)生各種差錯，尤其是在數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)量大、帶寬有限、且各種突發(fā)干擾非常多，使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃詥栴}變得更加突出。
通常，采用信道編碼的方法來確保在有噪聲的通信信道中提供可靠的通信?，F(xiàn)有實現(xiàn)方法中，低密度奇偶校驗碼(LDPC)被廣泛認為是性能最好的糾錯實現(xiàn)方法之一。這是因為，一種編碼的性能優(yōu)劣可以用接近于香農(nóng)(Shannon)限的程度來衡量，而LDPC碼譯碼復雜度較低、卻具有接近于香農(nóng)限的性能。下面簡要介紹現(xiàn)有LDPC碼。
LDPC碼是一種基于稀疏奇偶校驗矩陣H的線性糾錯碼。H矩陣的特點是矩陣中的元素0占絕大多數(shù)，而元素1的密度很低，即所謂的低密度。LDPC碼中有以下幾個比較基礎的概念碼長，是指輸入數(shù)據(jù)經(jīng)編碼之后，所得到的輸出數(shù)據(jù)的長度，即LDPC碼字的長度；校驗位長度即校驗方程的個數(shù)，是指輸出數(shù)據(jù)中校驗位所占的比特數(shù)，即碼長減信息位長度；碼率，是信息位長度與碼長之比；列重，是指奇偶校驗矩陣H的每一列中1的個數(shù)，其中，若每列中1的個數(shù)相同，則該LDPC碼為規(guī)則LDPC碼(regular LDPC)，否則，為非規(guī)則LDPC碼(Irregular LDPC)；行重，是指奇偶校驗矩陣H的每一行中1的個數(shù)。
若以N表示LDPC碼的碼長、K表示信息位長度、M表示校驗位長度、γ表示列重、ρ表示行重、v表示碼率，可以將該LDPC碼表示為(N，K)，該LDPC碼的奇偶校驗矩陣H具有以下特性1、H為M×N的滿秩矩陣；2、γ為任意整數(shù)，且γ≥3、γ＜＜M；其中，＜＜表示遠小于；3、ρ為任意整數(shù)，且ρ≥3、ρ＜＜N；4、存在關系v＝(N-M)/N＝K/N；5、任何兩列中元素同為1的行數(shù)不超過1，即矩陣中不存在四個角都是1的矩形，即不存在四線循環(huán)。
下面通過一個LDPC編碼器示例，說明LDPC編碼過程。圖1為現(xiàn)有LDPC編碼器的結構示意圖。參見圖1，該編碼器包括奇偶校驗矩陣構造單元、生成矩陣構造單元和編碼單元。圖1所示LDPC編碼器的工作原理是首先，奇偶校驗矩陣構造單元根據(jù)預先設定的LDPC碼長、碼率以及列重，構造奇偶校驗矩陣H；然后，由生成矩陣構造單元根據(jù)奇偶校驗矩陣H構造生成矩陣G，這里，由于LDPC碼是一種線性糾錯碼，因此，生成矩陣G和相應的奇偶校驗矩陣H是對偶矩陣，但是G不具備H的低密度特點；最后，編碼單元用生成矩陣G對輸入數(shù)據(jù)s進行編碼，得到輸出的LDPC碼的碼字t，并且滿足Ht＝0。
從實用性角度來看，制約LDPC碼廣泛應用的一個重要因素是稀疏的奇偶校驗矩陣和非稀疏的生成矩陣的存儲量過大，導致在使用LDPC碼進行編碼時所需要的存儲空間非常大。此外，傳統(tǒng)的LDPC碼編碼復雜度過高也是制約其廣泛應用的一個比較重要的因素。由于上述缺點的存在，導致LDPC碼尚未被廣泛地投入實際應用中。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一類低密度奇偶校驗碼的實現(xiàn)方法，以降低存儲奇偶校驗矩陣所需的存儲空間。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一類低密度奇偶校驗碼的實現(xiàn)裝置，以降低存儲奇偶校驗矩陣所需的存儲空間。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案具體是這樣實現(xiàn)的一類低密度奇偶校驗碼的實現(xiàn)方法，該方法包括以下步驟A、根據(jù)預先設定的碼長、碼率以及行重，設置用于生成奇偶校驗矩陣的數(shù)字序列；B、根據(jù)所述數(shù)字序列，采用循環(huán)移位的方式構造低密度奇偶校驗碼LDPC碼的奇偶校驗矩陣；C、利用所述奇偶校驗矩陣，將輸入數(shù)據(jù)變換為LDPC碼字。
其中，所述步驟B可以包括B1、根據(jù)所述碼長和碼率確定所述奇偶校驗矩陣的行數(shù)和列數(shù)，構造多個分矩陣，所述分矩陣的行數(shù)為所述奇偶校驗矩陣行數(shù)的分矩陣個數(shù)分之一、列數(shù)與所述奇偶校驗矩陣列數(shù)相等；B2、根據(jù)所述數(shù)字序列以及所述行重將所述奇偶校驗矩陣按行均勻劃分為多個分矩陣后的各個分矩陣中的第一行元素；B3、將所述分矩陣按列均勻劃分為多個子矩陣，并使所述每個子矩陣為一個方陣；B4、根據(jù)所述每個子矩陣的第一行元素，采用循環(huán)移位的方式得到每個子矩陣中其他行的元素。
其中，所述步驟B2可以為將所述數(shù)字序列劃分為多個包含所述行重個數(shù)字的數(shù)字組，以所述數(shù)字序列中的每一個數(shù)字組中的數(shù)字作為相應分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)。
其中，步驟B4所述循環(huán)移位可以為循環(huán)左移和/或循環(huán)右移。
其中，所述奇偶校驗矩陣中可以包含所述數(shù)字序列的長度個置換單位矩陣。
其中，所述數(shù)字序列中，用于確定所述每個分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)的任意兩個數(shù)字對所述子矩陣的行數(shù)取模所得的值互不相同。
其中，當所述LDPC碼為規(guī)則LDPC碼，且所述碼長為4608、所述碼率為1/2、所述行重為6時，所述數(shù)字序列的長度為192，所述數(shù)字序列可以為


所述分矩陣的個數(shù)可以為32、行數(shù)可以為72、列數(shù)可以為4608；所述每個分矩陣中子矩陣的個數(shù)可以為64；所述子矩陣可以為72行×72列的方陣；所述奇偶校驗矩陣中可以包含192個置換單位矩陣。
其中，當所述LDPC碼為非規(guī)則LDPC碼，且所述碼長為4608、所述碼率為1/2、所述行重為7時，所述數(shù)字序列的長度為224，所述數(shù)字序列可以為


所述分矩陣的個數(shù)可以為32、行數(shù)可以為72、列數(shù)可以為4608；所述每個分矩陣中子矩陣的個數(shù)可以為64；所述子矩陣可以為72行×72列的方陣；所述奇偶校驗矩陣中可以包含224個置換單位陣。
其中，當所述LDPC碼為非規(guī)則LDPC碼，且所述碼長為4608、所述碼率為43/64、所述行重為12或13時，所述數(shù)字序列的長度為256，所述數(shù)字序列可以為


所述分矩陣的個數(shù)可以為21、行數(shù)可以為72、列數(shù)可以為4608；所述每個分矩陣中子矩陣的個數(shù)可以為64；所述子矩陣可以為72行×72列的方陣；所述奇偶校驗矩陣中可以包含256個置換單位陣。
進一步地，在所述步驟B之后，可以包括對所得到的奇偶校驗矩陣進行各種角度的旋轉(zhuǎn)和/或進行行置換和/或進行列置換和/或改變所述子矩陣的位置。
一類低密度奇偶校驗碼的實現(xiàn)裝置，該實現(xiàn)裝置包括存儲模塊、校驗矩陣生成模塊和碼字生成模塊；所述存儲模塊，用于存儲數(shù)字序列，并向所述校驗矩陣生成模塊提供所述數(shù)字序列；所述校驗矩陣生成模塊，用于根據(jù)所述存儲模塊提供的所述數(shù)字序列，采用循環(huán)移位的方式構造LDPC碼的奇偶校驗矩陣，并將所述奇偶校驗矩陣發(fā)送給所述碼字生成模塊；所述碼字生成模塊，用于接收來自于所述校驗矩陣生成模塊的所述奇偶校驗矩陣，并利用所述奇偶校驗矩陣，將輸入數(shù)據(jù)變換為LDPC碼字。
進一步地，所述校驗矩陣生成模塊可以包括數(shù)字序列分析單元和循環(huán)移位單元；所述存儲模塊，進一步用于向所述數(shù)字序列分析單元提供所述數(shù)字序列；所述數(shù)字序列分析單元，用于根據(jù)所述存儲模塊所提供的所述數(shù)字序列，以及所述LDPC碼的行重，均勻劃分所述數(shù)字序列得到多個包含所述行重個數(shù)字的數(shù)字組，并根據(jù)劃分所得到的每一個數(shù)字組、得到將所述奇偶校驗矩陣按行均勻劃分為多個分矩陣后的各個分矩陣的第一行元素，將所得到的已確定第一行元素的每一個分矩陣發(fā)送給所述循環(huán)移位單元；所述循環(huán)移位單元，用于將來自于所述數(shù)字序列分析單元的所述每一個分矩陣按列均勻劃分為方陣，得到所述奇偶校驗矩陣的已確定第一行元素的子矩陣，并根據(jù)所述每一個子矩陣的第一行元素、采用循環(huán)移位的方式得到所述每一個子矩陣，所述每一個子矩陣構成所述奇偶校驗矩陣，將所述奇偶校驗矩陣發(fā)送給所述碼字生成模塊。
進一步地，所述實現(xiàn)裝置中可以包括校驗矩陣變換單元；所述循環(huán)移位單元，進一步用于將所述奇偶校驗矩陣發(fā)送給所述校驗矩陣變換單元；所述校驗矩陣變換單元，用于對所述奇偶校驗矩陣進行各種角度的旋轉(zhuǎn)和/或進行行置換和/或進行列置換和/或改變所述子矩陣的位置，并將經(jīng)過所述變換所得到的奇偶校驗矩陣發(fā)送給所述碼字生成模塊。
由上述技術方案可見，本發(fā)明的一類LDPC碼的實現(xiàn)方法及裝置采用了以數(shù)字序列表示奇偶校驗矩陣、并對數(shù)字序列循環(huán)移位得到奇偶校驗矩陣的方式，使得存儲奇偶校驗矩陣所需的存儲空間達到了最小化。
此外，由于本發(fā)明的奇偶校驗矩陣具有準循環(huán)的結構特性，使得在實際應用中，可以利用循環(huán)移位的特性實現(xiàn)快速尋址，節(jié)約處理資源，簡化編碼和譯碼操作，使編碼和譯碼操作的復雜度得以降低。


圖1為現(xiàn)有LDPC編碼器的結構示意圖。
圖2為本發(fā)明一類LDPC碼的實現(xiàn)方法的示例性流程圖。
圖3為本發(fā)明實施例一中(4608，2304)規(guī)則QC-LDPC碼在AWGN信道中采用BPSK調(diào)制的性能曲線示意圖。
圖4為本發(fā)明實施例一中(4608，2304)規(guī)則QC-LDPC碼在在T-MMB系統(tǒng)的AWGN信道中采用8DPSK調(diào)制的BER性能曲線示意圖。
圖5為本發(fā)明實施例二中(4608，2304)非規(guī)則QC-LDPC碼在AWGN信道中采用BPSK調(diào)制的性能曲線示意圖。
圖6為本發(fā)明實施例三中(4608，3096)非規(guī)則QC-LDPC碼在AWGN信道中采用BPSK調(diào)制的性能曲線示意圖。
圖7為本發(fā)明實施例四中QC-LDPC碼的實現(xiàn)裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明作進一步詳細說明。
本發(fā)明的主要思想是根據(jù)預先設定的碼長、碼率以及行重，設置用于生成奇偶校驗矩陣的數(shù)字序列，然后根據(jù)數(shù)字序列、采用循環(huán)移位的方式構造具有準循環(huán)(QCQuasi Cyclic)結構的LDPC碼的奇偶校驗矩陣，再以所得到的奇偶校驗矩陣對輸入數(shù)據(jù)進行變換，得到包含奇偶校驗信息的LDPC碼字。如此，只需用非常少量的存儲空間存儲數(shù)字序列，即可解決奇偶校驗矩陣存儲量過大的問題。
圖2為本發(fā)明一類LDPC碼的實現(xiàn)方法的示例性流程圖。參見圖2，該方法包括以下步驟
步驟201根據(jù)預先設定的碼長、碼率以及行重，設置用于生成奇偶校驗矩陣的數(shù)字序列。
本示例中，根據(jù)預先設定的碼長、碼率以及行重，確定本示例將要構造的奇偶校驗矩陣的行數(shù)和列數(shù)，其中，行數(shù)為LDPC碼的碼長，表示為N；列數(shù)為校驗位長度，表示為M，并假設所構造的本發(fā)明QC-LDPC碼的奇偶校驗矩陣H如(1)所示 (1)中，Ai，j是t行×t列的循環(huán)矩陣，稱為奇偶校驗矩陣H的子矩陣，由于Ai，j是循環(huán)矩陣，也可將其稱為奇偶校驗矩陣H的循環(huán)子矩陣，因此本發(fā)明奇偶校驗矩陣H具有準循環(huán)結構，故而將本發(fā)明所構造的LDPC碼稱為QC-LDPC碼。
根據(jù)上述確定的奇偶校驗矩陣H的行數(shù)和列數(shù)構造多個分矩陣，使得所構造的分矩陣的行數(shù)為矩陣H的行數(shù)的分矩陣個數(shù)分之一、列數(shù)與矩陣H的列數(shù)相等，并令所構造的每個分矩陣與上述矩陣H中的每一行循環(huán)子矩陣相對應，即可以將每個分矩陣表示為Ai＝[Ai，1，Ai，2…，Ai，c] (i＝1，2，…，u)(2)其中，分矩陣的個數(shù)u＝N/t，分矩陣中子矩陣的個數(shù)c＝M/t。本步驟中所設置的數(shù)字序列用于確定每個分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)，也即得到了每個分矩陣中的第一行，因此，可以將該數(shù)字序列稱為奇偶校驗矩陣的行生成規(guī)則。這里，為了保證所構造的校驗矩陣是稀疏的，每一行中任意兩個元素1所處的列數(shù)對t取模所得的值應互不相同，因此，在所設置的數(shù)字序列中，用于確定每個分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)的任意兩個數(shù)字對t取模所得的值互不相同。
對于規(guī)則LDPC碼以及行重相同的非規(guī)則LDPC碼，若以ρ表示行重、u表示校驗矩陣中分矩陣的個數(shù)，由于該數(shù)字序列中的每ρ個數(shù)字代表一個分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)，因此，該數(shù)字序列由ρ×u個數(shù)字組成，相對于M×N來說，所需的存儲空間得以極大地減少；對于行重不相同的非規(guī)則LDPC碼，雖然其行重不確定，但是，該數(shù)字序列中所包含的數(shù)字個數(shù)最多為行重最大值與u之積，因此，相對于M×N來說，其所需的存儲空間也將得以極大地減少。
步驟202根據(jù)所設置的數(shù)字序列，采用循環(huán)移位的方式構造LDPC碼的奇偶校驗矩陣。
本步驟中，首先根據(jù)數(shù)字序列確定每一個分矩陣中的第一行元素；然后將每個分矩陣按列均勻劃分為c個子矩陣，使得每個子矩陣是一個方陣，這里，c與步驟201所述c的物理含義相同；最后，根據(jù)每個子矩陣的第一行元素，采用循環(huán)移位的方式得到整個子矩陣中其他行的元素，即為本發(fā)明所述循環(huán)子矩陣，如此，得到由各個循環(huán)子矩陣構成的本示例中QC-LDPC碼的奇偶校驗矩陣。假設所設置的用于生成奇偶校驗矩陣的數(shù)字序列包含y個數(shù)字，由于該數(shù)字序列中，用于確定每個分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)的任意兩個數(shù)字對t取模所得的值互不相同，因此，每個循環(huán)子矩陣的每一行中至多只有一個元素1，于是，所得到的校驗矩陣中包含y個含有元素1的循環(huán)子矩陣，由矩陣的性質(zhì)可知，這些含有元素1的循環(huán)子矩陣是置換單位陣。
本步驟中，得到奇偶校驗矩陣之后，可以對其進行各種角度的旋轉(zhuǎn)、行置換、列置換或改變循環(huán)子矩陣位置的任何變換。
步驟203利用所得到的奇偶校驗矩陣，將輸入數(shù)據(jù)變換為LDPC碼字。
本步驟中，得到奇偶校驗矩陣之后，可以按照與現(xiàn)有技術相同的方式對輸入數(shù)據(jù)進行編碼，得到包含奇偶校驗信息的輸出數(shù)據(jù)。
至此，結束本發(fā)明一類準循環(huán)的LDPC碼的實現(xiàn)方法的示例性流程。
在實際應用中，將經(jīng)過本發(fā)明QC-LDPC實現(xiàn)方法編碼之后的數(shù)據(jù)進行交織、調(diào)制之后，即可向外發(fā)射。這里，調(diào)制方式可以包括正交幅度調(diào)制(QAM)、相移鍵控(PSK)、幅度相移鍵控(APSK)、差分相移鍵控(DPSK)、絕對相移鍵控(BPSK)、差分幅度相移鍵控(DAPSK)和正交頻分復用(OFDM)等。調(diào)制信號可以通過各種通信系統(tǒng)來傳輸，包括支持移動多媒體廣播的地面鏈路等，例如可以通過地面移動多媒體廣播系統(tǒng)(T-MMBTerrestrial Mobile Multimedia Broadcasting)來傳輸。
本發(fā)明可以適用于規(guī)則LDPC碼和非規(guī)則LDPC碼，以下通過四個實施例，對本發(fā)明技術方案進行詳細說明。
實施例一本實施例以規(guī)則(4608，2304)LDPC碼為例進行說明。本實施例將要實現(xiàn)的規(guī)則LDPC碼的碼長N為4608，行重ρ＝6，碼率v＝1/2。由碼率、碼長以及校驗方程個數(shù)之間的對應關系可知，本實施例校驗矩陣中校驗方程個數(shù)M＝4608-2304＝2304。另外，本實施例中，將以72行×72列的循環(huán)子矩陣為最小循環(huán)單位為例說明上述準循環(huán)LDPC碼的實現(xiàn)過程。
本實施例方法流程圖與圖2所示本發(fā)明示例性方法流程圖類似，參見圖2，本實施例中QC-LDPC碼的實現(xiàn)方法包括以下步驟在步驟201中，根據(jù)本實施例中預先設置的碼長、碼率以及行重，設置數(shù)字序列，如下所示


為方便描述，將上述本實施例的數(shù)字序列稱為數(shù)字序列一。參見數(shù)字序列一，該序列中的每一行代表一個分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)。
由于本實施例中LDPC碼的行重為6，因此，每一個分矩陣的第一行中存在6個元素1，即存在6個取值為1的列；另外，由于本實施例中奇偶校驗矩陣的循環(huán)子矩陣是72×72的矩陣，而校驗方程的個數(shù)為2304，因此，奇偶校驗矩陣中分矩陣的個數(shù)u＝2304/72＝32個，所以，本實施例中的數(shù)字序列一為32行×6列＝192個數(shù)字組成的序列。其中，每6個數(shù)字為一組，代表了一個分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)；每一組6數(shù)字組中的任意兩個數(shù)字對72取模所得的值互不相同，以保證每個循環(huán)子矩陣的同一行中最多只有一個1，即保證奇偶校驗矩陣是稀疏的。
在步驟202中，根據(jù)所設置的數(shù)字序列一，采用循環(huán)移位的方式構造LDPC碼的奇偶校驗矩陣。
本步驟中，按照下述步驟構造LDPC碼的奇偶校驗矩陣第1步，將數(shù)字序列一均勻劃分為多個包含行重個數(shù)字的數(shù)字組，并以數(shù)字序列一中的每一個數(shù)字組中的數(shù)字作為相應分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)。即，以數(shù)字序列一中的第一個數(shù)字組中的數(shù)字作為第一個分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)，以數(shù)字序列一中的第二個數(shù)字組中的數(shù)字作為第二個分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)，依此類推，直至以數(shù)字序列一中的最后一個數(shù)字組中的數(shù)字作為最后一個分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)。
具體而言，將數(shù)字序列一均勻劃分為多個包含6個數(shù)字的數(shù)字組，根據(jù)所得到的每一個數(shù)字組中的數(shù)字，即如數(shù)字序列一所示的每一行中的數(shù)字，得到奇偶校驗矩陣的每個分矩陣的第一行元素例如，如數(shù)字序列一所示，其第一個數(shù)字組為9、212、384、2326、2803和3343，表示奇偶校驗矩陣中第一個分矩陣的第一行，即奇偶校驗矩陣的第一行中的第9列、第212列、第384列、第2326列、第2803列和第3343列的取值為1，第一個分矩陣的第一行中的其余列為0；其第二個數(shù)字組為140、264、465、2405、2870和3445，表示奇偶校驗矩陣的第二個分矩陣的第一行，即奇偶校驗矩陣的第73行中的第140列、第264列、第465列、第2405列、第2870列和第3445列的取值為1，第二個分矩陣的第一行中的其余列為0，對于其他分矩陣的第一行的取值，可以參照舉例類推得到，在此不再贅述。
第2步，將已確定第一行取值的每個分矩陣按列均勻劃分為c個子矩陣；這里，由于本實施例中奇偶校驗矩陣的循環(huán)子矩陣是72×72的矩陣，而碼長為4608，因此，每個分矩陣中循環(huán)子矩陣的個數(shù)c＝4608/72＝64個；經(jīng)劃分之后，本實施例的奇偶校驗矩陣將被劃分為32行×64列＝2048個循環(huán)子矩陣，且每個循環(huán)子矩陣的第一行元素的取值已經(jīng)確定。
第3步，針對每個循環(huán)子矩陣，采用將其第一行元素循環(huán)移位的方式得到該循環(huán)子矩陣中其他行元素的取值。例如，可以對第1行元素循環(huán)左移x位，得到第2行元素；對第2行元素循環(huán)左移x位，得到第3行元素，依此類推，即可得到從第2行到第72行的所有元素的取值。這里，當然也可以采取循環(huán)右移或者其他循環(huán)移位方式進行移位。
經(jīng)過上述第1步至第3步的操作之后，即可得到本實施例中規(guī)則QC-LDPC碼的奇偶校驗矩陣。由于本實施例數(shù)字序列中存在32行×6列＝192個數(shù)字，并且，每一個數(shù)字組中的任意兩個數(shù)字對72取模所得的值互不相同，保證了每個循環(huán)子矩陣的同一行中最多只有一個1，因此，本實施例所得到的奇偶校驗矩陣中將存在192個置換單位矩陣。
本步驟中，得到奇偶校驗矩陣之后，可以對其進行各種角度的旋轉(zhuǎn)、行置換、列置換或改變循環(huán)子矩陣位置的任何變換。
在步驟203中，按照與現(xiàn)有技術相同的方式利用所得到的奇偶校驗矩陣，將輸入數(shù)據(jù)變換為LDPC碼字。
至此，結束本發(fā)明實施例一中QC-LDPC碼的實現(xiàn)方法的示例性流程。
由上述實施例可見，本發(fā)明采用了以數(shù)字序列表示奇偶校驗矩陣、并對數(shù)字序列循環(huán)移位得到奇偶校驗矩陣的方式，使得存儲奇偶校驗矩陣所需的存儲空間達到了最小化。
此外，由于本實施例的奇偶校驗矩陣具有準循環(huán)的結構特性，使得在實際應用中，可以利用循環(huán)移位的特性實現(xiàn)快速尋址，節(jié)約處理資源，簡化編碼和譯碼操作，使編碼和譯碼操作的復雜度得以降低。
下面通過與現(xiàn)有技術的仿真對比，說明本發(fā)明實施例一中所提供的(4608，2304)規(guī)則QC-LDPC碼的性能。圖3為本發(fā)明實施例一中(4608，2304)規(guī)則QC-LDPC碼在AWGN信道中采用BPSK調(diào)制的性能曲線示意圖。本次仿真中，譯碼采用sum-product算法，最大迭代次數(shù)為50。
參見圖3，其中，直線301表示香農(nóng)限；曲線302表示采用本發(fā)明(4608，2304)規(guī)則QC-LDPC碼進行編碼、BPSK方式進行調(diào)制、然后在加性高斯白噪聲(AWGN)信道中傳輸、并采用和積譯碼算法(SPASum-Product Arithmetic)進行譯碼的信號的誤比特率(BER)曲線；曲線303表示采用本發(fā)明(4608，2304)規(guī)則QC-LDPC碼進行編碼、BPSK方式進行調(diào)制、然后在AWGN信道中傳輸、并采用SPA算法進行譯碼的信號的誤幀率(BLER)曲線；曲線304表示未經(jīng)編碼，直接采用BPSK調(diào)制，再經(jīng)AWGN信道傳輸?shù)男盘柕腂ER性能曲線；由圖3可見，本發(fā)明(4608，2304)規(guī)則QC-LDPC碼的盆底(error floor)非常低，并且，在BER＝10-9處，其性能曲線距離香農(nóng)限僅1.9dB。
將本實施例所提供的(4608，2304)規(guī)則QC-LDPC碼應用于T-MMB系統(tǒng)的AWGN信道，并采用8DPSK方式進行調(diào)制、SPA算法進行譯碼，將得到如圖4所示的BER性能曲線。參見圖4，圖中所示曲線為在T-MMB系統(tǒng)的AWGN信道中，采用本發(fā)明(4608，2304)規(guī)則QC-LDPC碼進行編碼、8DPSK方式進行調(diào)制、并采用SPA算法進行譯碼之后的信號BER性能曲線。
在上述實施例一中，對本發(fā)明(4608，2304)規(guī)則QC-LDPC碼的實現(xiàn)方法的具體實施方式
進行了詳細說明，下面的兩個實施例中，將對本發(fā)明非規(guī)則QC-LDPC碼的實現(xiàn)方法的具體實施方式
進行詳細說明。
實施例二本實施例以(4608，2304)行重相同的非規(guī)則LDPC碼為例進行說明。本實施例將要實現(xiàn)的規(guī)則LDPC碼的碼長N為4608，行重ρ＝7，碼率v＝1/2，由碼率、碼長以及校驗方程個數(shù)之間的對應關系可知，本實施例校驗矩陣中校驗方程個數(shù)M＝4608-2304＝2304。另外，本實施例中，與實施例一相同，以72×72的循環(huán)子矩陣為最小循環(huán)單位為例說明上述準循環(huán)LDPC碼的實現(xiàn)過程。
本實施例方法流程圖與圖2所示本發(fā)明示例性方法流程圖類似，參見圖2，本實施例中QC-LDPC碼的實現(xiàn)方法包括以下步驟在步驟201中，根據(jù)本實施例中預先設置的碼長、碼率以及行重，設置數(shù)字序列，如下所示


為方便描述，將上述本實施例的數(shù)字序列稱為數(shù)字序列二。參見數(shù)字序列二，該序列中的每一行代表一個分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)。
由于本實施例中LDPC碼的行重為7，因此，每一個分矩陣的第一行中存在7個元素1，即存在7個取值為1的列；另外，由于本實施例中奇偶校驗矩陣的循環(huán)子矩陣是72×72的矩陣，而校驗方程的個數(shù)為2304，因此，奇偶校驗矩陣中分矩陣的個數(shù)u＝2304/72＝32個，所以，本實施例中的數(shù)字序列二為32行×7列＝244個數(shù)字組成的序列。其中，每7個數(shù)字為一組，代表了一個分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)；每一組7數(shù)字組中的任意兩個數(shù)字對72取模所得的值互不相同，以保證每個循環(huán)子矩陣的同一行中最多只有一個1，即保證奇偶校驗矩陣是稀疏的。
在步驟202中，根據(jù)所設置的數(shù)字序列二，采用循環(huán)移位的方式構造LDPC碼的奇偶校驗矩陣。
本步驟中，按照下述步驟構造LDPC碼的奇偶校驗矩陣第1步，將數(shù)字序列二均勻劃分為多個包含7個數(shù)字的數(shù)字組，根據(jù)所得到的每一個數(shù)字組中的數(shù)字，即如數(shù)字序列二所示的每一行中的數(shù)字，得到奇偶校驗矩陣的每個分矩陣的第一行元素例如，如數(shù)字序列二所示，其第一個數(shù)字組為923、970、2044、2100、2976、3359和4191，表示奇偶校驗矩陣中第一個分矩陣的第一行，即奇偶校驗矩陣的第一行中的第923列、第970列、第2044列、第2100列、第2976列、第3359列和第4191列的取值為1，第一個分矩陣的第一行中的其余列為0；其第二個數(shù)字組為136、288、1972、2422、2904、4243和4266，表示奇偶校驗矩陣的第二個分矩陣的第一行，即奇偶校驗矩陣的第73行中的第136列、第288列、第1972列、第2422列、第2904列、第4243列和第4266列的取值為1，第二個分矩陣的第一行中的其余列為0，對于其他分矩陣的第一行的取值，可以參照舉例類推得到，在此不再贅述。
第2步，將已確定第一行取值的每個分矩陣按列均勻劃分為c個子矩陣；這里，由于本實施例中奇偶校驗矩陣的循環(huán)子矩陣是72×72的矩陣，而碼長為4608，因此，每個分矩陣中循環(huán)子矩陣的個數(shù)c＝4608/72＝64個；經(jīng)劃分之后，本實施例的奇偶校驗矩陣將被劃分為32行×64列＝2048個循環(huán)子矩陣，且每個循環(huán)子矩陣的第一行元素的取值已經(jīng)確定。
第3步，針對每個循環(huán)子矩陣，采用將其第一行元素循環(huán)移位的方式得到該循環(huán)子矩陣中其他行元素的取值。例如，可以對第1行元素循環(huán)左移x位，得到第2行元素；對第2行元素循環(huán)左移x位，得到第3行元素，依此類推，即可得到從第2行到第72行的所有元素的取值。這里，當然也可以采取循環(huán)右移或者其他循環(huán)移位方式進行移位。
經(jīng)過上述第1步至第3步的操作之后，即可得到本實施例中非規(guī)則QC-LDPC碼的奇偶校驗矩陣。由于本實施例數(shù)字序列中存在32行×7列＝224個數(shù)字，并且，每一個數(shù)字組中的任意兩個數(shù)字對72取模所得的值互不相同，保證了每個循環(huán)子矩陣的同一行中最多只有一個1，因此，本實施例所得到的奇偶校驗矩陣中將存在224個置換單位矩陣。
本步驟中，得到奇偶校驗矩陣之后，可以對其進行各種角度的旋轉(zhuǎn)、行置換、列置換或改變循環(huán)子矩陣位置的任何變換。
在步驟203中，按照與現(xiàn)有技術相同的方式利用所得到的奇偶校驗矩陣，將輸入數(shù)據(jù)變換為LDPC碼字。
至此，結束本發(fā)明實施例二中QC-LDPC碼的實現(xiàn)方法的示例性流程。
由上述實施例可見，本發(fā)明采用了以數(shù)字序列表示奇偶校驗矩陣、并對數(shù)字序列循環(huán)移位得到奇偶校驗矩陣的方式，使得存儲奇偶校驗矩陣所需的存儲空間達到了最小化。
并且，由于本實施例的奇偶校驗矩陣具有準循環(huán)的結構特性，使得在實際應用中，可以利用循環(huán)移位的特性實現(xiàn)快速尋址，節(jié)約了處理資源，簡化了編碼和譯碼操作，使編碼和譯碼操作的復雜度得以降低。
下面通過與現(xiàn)有技術的仿真對比，說明本發(fā)明實施例二中所提供的(4608，2304)非規(guī)則QC-LDPC碼的性能。圖5為本發(fā)明實施例二中(4608，2304)非規(guī)則QC-LDPC碼在AWGN信道中采用BPSK調(diào)制的性能曲線示意圖。本次仿真中，譯碼采用SPA算法，最大迭代次數(shù)為50。
參見圖5，其中，直線501表示香農(nóng)限；曲線502表示采用本發(fā)明(4608，2304)非規(guī)則QC-LDPC碼進行編碼、BPSK方式進行調(diào)制、然后在AWGN信道中傳輸、并采用SPA算法進行譯碼的信號的BER曲線；曲線503表示采用本發(fā)明(4608，2304)非規(guī)則QC-LDPC碼進行編碼、BPSK方式進行調(diào)制、然后在AWGN信道中傳輸、并采用SPA算法進行譯碼的的信號的BLER曲線；曲線504表示未經(jīng)編碼，直接采用BPSK調(diào)制，再經(jīng)AWGN信道傳輸?shù)男盘柕腂ER性能曲線；由圖5可見，本發(fā)明(4608，2304)非規(guī)則QC-LDPC碼的error floor非常低，并且，在BER＝10-9處，其性能曲線距離香農(nóng)限僅1.6dB，比本發(fā)明實施例一中所提供的(4608，2304)規(guī)則QC-LDPC碼的性能更優(yōu)。
在上述實施例二中，以行重相同的非規(guī)則QC-LDPC碼為例，詳細說明了本發(fā)明技術方案，下面再通過一個行重不相同的LDPC碼示例，對本發(fā)明非規(guī)則QC-LDPC碼的實現(xiàn)方法進行介紹。
實施例三本實施例以(4608，3096)行重不相同的非規(guī)則LDPC碼為例進行說明。本實施例將要實現(xiàn)的規(guī)則LDPC碼的碼長N為4608，行重ρ＝12或13，碼率v＝43/64，由碼率、碼長以及校驗方程個數(shù)之間的對應關系可知，本實施例校驗矩陣中校驗方程個數(shù)M＝4608-3096＝1512。另外，本實施例中，與實施例一相同，以72×72的循環(huán)子矩陣為最小循環(huán)單位為例說明上述準循環(huán)LDPC碼的實現(xiàn)過程。
本實施例方法流程圖與圖2所示本發(fā)明示例性方法流程圖類似，參見圖2，本實施例中QC-LDPC碼的實現(xiàn)方法包括以下步驟在步驟201中，根據(jù)本實施例中預先設置的碼長、碼率以及行重，設置數(shù)字序列，如下所示


為方便描述，將上述本實施例的數(shù)字序列稱為數(shù)字序列三。參見數(shù)字序列三，該序列中的每一行代表一個分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)。
由于本實施例中LDPC碼的行重為12或13，因此，每一個分矩陣的第一行中存在12個或13個元素1，即存在12個或13個取值為1的列，根據(jù)數(shù)字序列三，本實施例中存在17個行重為12的分矩陣、4個行重為13的分矩陣；另外，由于本實施例中奇偶校驗矩陣的循環(huán)子矩陣是72×72的矩陣，而校驗方程的個數(shù)為1512，因此，奇偶校驗矩陣中分矩陣的個數(shù)u＝1512/72＝21個，所以，本實施例中的數(shù)字序列三為17行×12列+4行×13列＝256個數(shù)字組成的序列。其中，每12個或13個數(shù)字為一組，代表了一個分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)；每一組12個或13個數(shù)字組中的任意兩個數(shù)字之差對72取模所得的值互不相同，以保證每個循環(huán)子矩陣的同一行中最多只有一個1，即保證奇偶校驗矩陣是稀疏的。
在步驟202中，根據(jù)所設置的數(shù)字序列三，采用循環(huán)移位的方式構造LDPC碼的奇偶校驗矩陣。
本步驟中，按照下述步驟構造LDPC碼的奇偶校驗矩陣第1步，將數(shù)字序列三劃分為多個包含行重個數(shù)字的數(shù)字組，根據(jù)所得到的每一個數(shù)字組中的數(shù)字，即如數(shù)字序列三所示的每一行，得到奇偶校驗矩陣的每個分矩陣的第一行元素例如，如數(shù)字序列三所示，其第一個數(shù)字組為536、1098、1156、1259、1889、2012、3529、3656、3739、3749、3907和3998，表示奇偶校驗矩陣中第一個分矩陣的第一行，即奇偶校驗矩陣的第一行中的第536列、第1098列、第1156列、第1259列、第1889列、第2012列、第3529列、第3656列、第3739列、第3749列、第3907列和第3998列的取值為1，第一個分矩陣的第一行中的其余列為0；對于其他分矩陣的第一行的取值，可以參照舉例類推得到，在此不再贅述。
第2步，將已確定第一行取值的每個分矩陣按列均勻劃分為c個子矩陣；這里，由于本實施例中奇偶校驗矩陣的循環(huán)子矩陣是72×72的矩陣，而碼長為4608，因此，每個分矩陣中循環(huán)子矩陣的個數(shù)c＝4608/72＝64個；經(jīng)劃分之后，本實施例的奇偶校驗矩陣將被劃分為32行×64列＝2048個循環(huán)子矩陣，且每個循環(huán)子矩陣的第一行元素的取值已經(jīng)確定。
第3步，針對每個循環(huán)子矩陣，采用將其第一行元素循環(huán)移位的方式得到該循環(huán)子矩陣中其他行元素的取值。例如，可以對第1行元素循環(huán)左移x位，得到第2行元素；對第2行元素循環(huán)左移x位，得到第3行元素，依此類推，即可得到從第2行到第72行的所有元素的取值。這里，當然也可以采取循環(huán)右移或者其他循環(huán)移位方式進行移位。
經(jīng)過上述第1步至第3步的操作之后，即可得到本實施例中非規(guī)則QC-LDPC碼的奇偶校驗矩陣。由于本實施例數(shù)字序列中存在256個數(shù)字，并且，每一個數(shù)字組中的任意兩個數(shù)字對72取模所得的值互不相同，保證了每個循環(huán)子矩陣的同一行中最多只有一個1，因此，本實施例所得到的奇偶校驗矩陣中將存在256個置換單位矩陣。
本步驟中，得到奇偶校驗矩陣之后，可以對其進行各種角度的旋轉(zhuǎn)、行置換、列置換或改變循環(huán)子矩陣位置的任何變換。
在步驟203中，按照與現(xiàn)有技術相同的方式利用所得到的奇偶校驗矩陣，將輸入數(shù)據(jù)變換為LDPC碼字。
至此，結束本發(fā)明實施例三中QC-LDPC碼的實現(xiàn)方法的示例性流程。
由上述實施例可見，本發(fā)明采用了以數(shù)字序列表示奇偶校驗矩陣、并對數(shù)字序列循環(huán)移位得到奇偶校驗矩陣的方式，使得存儲奇偶校驗矩陣所需的存儲空間達到了最小化。
此外，由于本實施例的奇偶校驗矩陣具有準循環(huán)的結構特性，使得在實際應用中，可以利用循環(huán)移位的特性實現(xiàn)快速尋址，節(jié)約了處理資源，簡化了編碼和譯碼操作，使編碼和譯碼操作的復雜度得以降低。
下面通過與現(xiàn)有技術的仿真對比，說明本發(fā)明實施例三中所提供的(4608，3096)非規(guī)則QC-LDPC碼的性能。圖6為本發(fā)明實施例三中(4608，3096)非規(guī)則QC-LDPC碼在AWGN信道中采用BPSK調(diào)制的性能曲線示意圖。本次仿真中，譯碼采用sum-product算法，最大迭代次數(shù)為50。
參見圖6，其中，直線601表示香農(nóng)限；曲線602表示采用本發(fā)明(4608，3096)非規(guī)則QC-LDPC碼進行編碼、BPSK方式進行調(diào)制、然后在AWGN信道中傳輸、并采用SPA算法進行譯碼的信號的BER曲線；曲線603表示采用本發(fā)明(4608，3096)非規(guī)則QC-LDPC碼進行編碼、BPSK方式進行調(diào)制、然后在AWGN信道中傳輸、并采用SPA算法進行譯碼的信號的BLER曲線；曲線604表示未經(jīng)編碼，直接采用BPSK調(diào)制，再經(jīng)AWGN信道傳輸?shù)男盘柕腂ER性能曲線；由圖6可見，本發(fā)明(4608，3096)非規(guī)則QC-LDPC碼的error floor非常低，并且，在BER＝10-9處，其性能曲線距離香農(nóng)限小于1.5dB，比本發(fā)明實施例二中所實現(xiàn)的(4608，2304)非規(guī)則QC-LDPC碼的性能更優(yōu)。
在上面的實施例中對本發(fā)明QC-LDPC碼的實現(xiàn)方法進行了詳細的說明，下面通過一個編碼器示例說明本發(fā)明QC-LDPC碼的編碼器的具體實施方式
。
實施例四圖7為本發(fā)明實施例四中QC-LDPC碼的實現(xiàn)裝置的結構示意圖。參見圖7，該實現(xiàn)裝置包括存儲模塊710、校驗矩陣生成模塊720和碼字生成模塊730，其中，校驗矩陣生成模塊720中進一步包括數(shù)字序列分析單元721和循環(huán)移位單元722。
圖7所示實現(xiàn)裝置中，存儲模塊710，用于存儲數(shù)字序列，并向校驗矩陣生成模塊720中的數(shù)字序列分析單元721提供其所存儲的數(shù)字序列；校驗矩陣生成模塊720中的數(shù)字序列分析單元721，用于根據(jù)存儲模塊710所提供的數(shù)字序列，以及LDPC碼的行重，均勻劃分數(shù)字序列得到多個包含所述行重個數(shù)字的數(shù)字組，并根據(jù)劃分所得到的每一個數(shù)字序列、得到將奇偶校驗矩陣按行均勻劃分為多個分矩陣后的各個分矩陣的第一行元素，并將所得到的已確定第一行元素的每一個分矩陣發(fā)送給校驗矩陣生成模塊720中的循環(huán)移位單元722；校驗矩陣生成模塊720中的循環(huán)移位單元722，用于將來自于數(shù)字序列分析單元721的每一個分矩陣按列均勻劃分為方陣，得到該奇偶校驗矩陣的已確定第一行元素的子矩陣，并根據(jù)每一個子矩陣的第一行元素、采用循環(huán)移位的方式得到每一個子矩陣，這里，每一個子矩陣即構成了本實施例中的奇偶校驗矩陣，將該奇偶校驗矩陣發(fā)送給碼字生成模塊730；碼字生成模塊730，用于接收來自于校驗矩陣生成模塊720中的循環(huán)移位單元722的奇偶校驗矩陣，并利用該奇偶校驗矩陣，將輸入數(shù)據(jù)變換為LDPC碼字。
在圖7所示實現(xiàn)裝置中，可以進一步包括校驗矩陣變換單元，該校驗矩陣變換單元，可以用于對循環(huán)移位單元722得到的奇偶校驗矩陣進行各種角度的旋轉(zhuǎn)、行置換、列置換或改變子矩陣位置等各種變換，然后將經(jīng)過變換所得到的奇偶校驗矩陣發(fā)送給碼字生成模塊730。
該校驗矩陣變換單元可以單獨設置于本實施例的實現(xiàn)裝置中，也可以設置于校驗矩陣生成模塊720中，或者也可以設置于其他模塊之中。
由上述實施例可見，本發(fā)明采用了以數(shù)字序列表示奇偶校驗矩陣、并對數(shù)字序列循環(huán)移位得到奇偶校驗矩陣的方式，使得存儲奇偶校驗矩陣所需的存儲空間達到了最小化。
此外，由于本實施例的奇偶校驗矩陣具有準循環(huán)的結構特性，使得在實際應用中，可以利用循環(huán)移位的特性實現(xiàn)快速尋址，節(jié)約處理資源，簡化編碼和譯碼操作，使編碼和譯碼操作的復雜度得以降低。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一類低密度奇偶校驗碼的實現(xiàn)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟A、根據(jù)預先設定的碼長、碼率以及行重，設置用于生成奇偶校驗矩陣的數(shù)字序列；B、根據(jù)所述數(shù)字序列，采用循環(huán)移位的方式構造低密度奇偶校驗碼LDPC碼的奇偶校驗矩陣；C、利用所述奇偶校驗矩陣，將輸入數(shù)據(jù)變換為LDPC碼字。
2.根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟B包括B1、根據(jù)所述碼長和碼率確定所述奇偶校驗矩陣的行數(shù)和列數(shù)，構造多個分矩陣，所述分矩陣的行數(shù)為所述奇偶校驗矩陣行數(shù)的分矩陣個數(shù)分之一、列數(shù)與所述奇偶校驗矩陣列數(shù)相等；B2、根據(jù)所述數(shù)字序列以及所述行重確定所述多個分矩陣中的各個分矩陣中的第一行元素；B3、將所述各個分矩陣按列均勻劃分為多個子矩陣，并使所述每個子矩陣為一個方陣；B4、根據(jù)所述每個子矩陣的第一行元素，采用循環(huán)移位的方式得到每個子矩陣中其他行的元素。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟B2為將所述數(shù)字序列劃分為多個包含所述行重個數(shù)字的數(shù)字組，以所述數(shù)字序列中的每一個數(shù)字組中的數(shù)字作為相應分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟B4所述循環(huán)移位為循環(huán)左移和/或循環(huán)右移。
5.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述奇偶校驗矩陣中包含所述數(shù)字序列的長度個置換單位矩陣。
6.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述數(shù)字序列中，用于確定所述每個分矩陣的第一行中元素1所處的列數(shù)的任意兩個數(shù)字對所述子矩陣的行數(shù)取模所得的值互不相同。
7.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，當所述LDPC碼為規(guī)則LDPC碼，且所述碼長為4608、所述碼率為1/2、所述行重為6時，所述數(shù)字序列的長度為192，所述數(shù)字序列為
所述分矩陣的個數(shù)為32、行數(shù)為72、列數(shù)為4608；所述每個分矩陣中子矩陣的個數(shù)為64；所述子矩陣為72行×72列的方陣；所述奇偶校驗矩陣中包含192個置換單位矩陣。
8.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，當所述LDPC碼為非規(guī)則LDPC碼，且所述碼長為4608、所述碼率為1/2、所述行重為7時，所述數(shù)字序列的長度為224，所述數(shù)字序列為
所述分矩陣的個數(shù)為32、行數(shù)為72、列數(shù)為4608；所述每個分矩陣中子矩陣的個數(shù)為64；所述子矩陣為72行×72列的方陣；所述奇偶校驗矩陣中包含224個置換單位陣。
9.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，當所述LDPC碼為非規(guī)則LDPC碼，且所述碼長為4608、所述碼率為43/64、所述行重為12或13時，所述數(shù)字序列的長度為256，所述數(shù)字序列為
所述分矩陣的個數(shù)為21、行數(shù)為72、列數(shù)為4608；所述每個分矩陣中子矩陣的個數(shù)為64；所述子矩陣為72行×72列的方陣；所述奇偶校驗矩陣中包含256個置換單位陣。
10.根據(jù)權利要求7、8或9所述的方法，其特征在于，在所述步驟B之后，進一步包括對所得到的奇偶校驗矩陣進行各種角度的旋轉(zhuǎn)和/或進行行置換和/或進行列置換和/或改變所述子矩陣的位置。
11.一類低密度奇偶校驗碼的實現(xiàn)裝置，其特征在于，該實現(xiàn)裝置包括存儲模塊、校驗矩陣生成模塊和碼字生成模塊；所述存儲模塊，用于存儲數(shù)字序列，并向所述校驗矩陣生成模塊提供所述數(shù)字序列；所述校驗矩陣生成模塊，用于根據(jù)所述存儲模塊提供的所述數(shù)字序列，采用循環(huán)移位的方式構造LDPC碼的奇偶校驗矩陣，并將所述奇偶校驗矩陣發(fā)送給所述碼字生成模塊；所述碼字生成模塊，用于接收來自于所述校驗矩陣生成模塊的所述奇偶校驗矩陣，并利用所述奇偶校驗矩陣，將輸入數(shù)據(jù)變換為LDPC碼字。
12.根據(jù)權利要求11所述的實現(xiàn)裝置，其特征在于，所述校驗矩陣生成模塊進一步包括數(shù)字序列分析單元和循環(huán)移位單元；所述存儲模塊，進一步用于向所述數(shù)字序列分析單元提供所述數(shù)字序列；所述數(shù)字序列分析單元，用于根據(jù)所述存儲模塊所提供的所述數(shù)字序列，以及所述LDPC碼的行重，均勻劃分所述數(shù)字序列得到多個包含所述行重個數(shù)字的數(shù)字組，并根據(jù)劃分所得到的每一個數(shù)字組、得到將所述奇偶校驗矩陣按行均勻劃分為多個分矩陣后的各個分矩陣的第一行元素，將所得到的已確定第一行元素的每一個分矩陣發(fā)送給所述循環(huán)移位單元；所述循環(huán)移位單元，用于將來自于所述數(shù)字序列分析單元的所述每一個分矩陣按列均勻劃分為方陣，得到所述奇偶校驗矩陣的已確定第一行元素的子矩陣，并根據(jù)所述每一個子矩陣的第一行元素、采用循環(huán)移位的方式得到所述每一個子矩陣，所述每一個子矩陣構成所述奇偶校驗矩陣，將所述奇偶校驗矩陣發(fā)送給所述碼字生成模塊。
13.根據(jù)權利要求12所述的實現(xiàn)裝置，其特征在于，所述實現(xiàn)裝置中進一步包括校驗矩陣變換單元；所述循環(huán)移位單元，進一步用于將所述奇偶校驗矩陣發(fā)送給所述校驗矩陣變換單元；所述校驗矩陣變換單元，用于對所述奇偶校驗矩陣進行各種角度的旋轉(zhuǎn)和/或進行行置換和/或進行列置換和/或改變所述子矩陣的位置，并將經(jīng)過所述變換所得到的奇偶校驗矩陣發(fā)送給所述碼字生成模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一類低密度奇偶校驗碼的實現(xiàn)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟A、根據(jù)預先設定的碼長、碼率以及行重，設置用于生成奇偶校驗矩陣的數(shù)字序列；B、根據(jù)所述數(shù)字序列，采用循環(huán)移位的方式構造低密度奇偶校驗碼(LDPC)碼的奇偶校驗矩陣；C、利用所述奇偶校驗矩陣，將輸入數(shù)據(jù)變換為LDPC碼字。本發(fā)明還公開了一類低密度奇偶校驗碼的實現(xiàn)裝置，該實現(xiàn)裝置包括存儲模塊、校驗矩陣生成模塊和碼字生成模塊。應用本發(fā)明能夠降低存儲奇偶校驗矩陣所需的存儲空間。
文檔編號H03M13/00GK1964199SQ20061014518
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月17日 優(yōu)先權日2006年6月14日
發(fā)明者鮑東山, 王加慶 申請人:北京新岸線軟件科技有限公司