專利名稱：糾錯方法和裝置以及使用了它們的通信系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具備構成碼長相等而編碼率不同的多個LDPC碼的工序或者部件的糾錯方法和裝置以及使用了它們的通信系統(tǒng)。
背景技術：
一般，在使用了糾錯方法以及裝置的通信系統(tǒng)中，編碼率越大，通信效率越佳，但糾錯能力低，相反地，編碼率越低，通信效率越差，但糾錯能力變高，所以結合通信路徑的狀況來設定編碼率這就變得重要。另外，編碼率是指，使用糾錯碼的碼長n以及信息序列長k 來表示的值“k/n” (=1 —(行數(shù)/列數(shù)))。鑒于上述技術背景，以往在一部分的通信系統(tǒng)中，在通信系統(tǒng)中搭載不同的編碼率的糾錯碼，根據(jù)通信路徑的狀況等而能夠切換設定編碼率。另外，作為以往的一個例子，已知低密度奇偶校驗碼(Low — Density Parity — Check code :以下，稱為 “LDPC 碼”)。LDPC碼是用“I”的要素稀疏(相對于全部要素數(shù)量，以少的比例存在)的奇偶校驗矩陣來定義的碼，奇偶校驗矩陣的列數(shù)n為碼長，行數(shù)m對應于校驗比特(奇偶比特)數(shù)。將奇偶校驗矩陣的列所包含的“ I ”的數(shù)量稱為該列中的“列權重”，將各列的列權重的值的分布稱為“列權重分布”。列權重分布對LDPC碼的糾錯能力的影響大，能夠根據(jù)密度演化方法(density evolution method)等來計算最佳的列權重分布。另外，同樣地，將奇偶校驗矩陣的行所包含的“ I ”的數(shù)量稱為該行中的“行權重”。另外，能夠通過被稱為Tanner圖的二部圖(bipartite graph)來表現(xiàn)奇偶校驗矩陣，但Tanner圖中包含的最短循環(huán)的長度越大，LDPC碼的錯誤平層(error floor)越少。在LDPC碼中，如果編碼率不同，則奇偶校驗矩陣也不同，在編碼、解碼中進行的運算依賴于奇偶校驗矩陣。因此，在I個通信系統(tǒng)中搭載多個編碼率的LDPC碼的情況下，必須針對每個編碼率準備不同的編碼器、解碼器。因此，以往開發(fā)了在不同的編碼率的多個LDPC碼之間共用電路從而高效地構成通信系統(tǒng)的Rate — Compatible LDPC (速率兼容LDPC)碼(以下，稱為“RC — LDPC碼”)。在RC — LDPC碼的設計中，大多構成為編碼率高的LDPC碼的奇偶校驗矩陣與編碼率低的奇偶校驗矩陣的部分矩陣一致，但難以在2種編碼率的雙方中都成為最佳的列權重分布。因此，提出了如下技術首先準備編碼率低的奇偶校驗矩陣，將其一部分的行分割為2個行從而增加行數(shù)，并且追加列，由此能夠在行分割前的奇偶校驗矩陣和行分割后的奇偶校驗矩陣中切換不同的2種編碼率(例如，參照專利文獻I)。在上述專利文獻I記載的以往技術中，通過研究追加列，使奇偶校驗矩陣具有階梯矩陣的構造(后述)，能夠實現(xiàn)有效地與可變的編碼率的切換對應的編碼運算的結構。
但是，在這個方案中，每當對行進行I次分割(使奇偶比特增加I比特)時都會追加 I個列權重“2”的列，所以在可變的2種編碼率之間，信息序列長k相等，碼長增加與追加了列的部分相應的量。此處，說明了編碼率切換，但作為LDPC碼的其他問題，還有奇偶校驗矩陣的構成的難易度。以任意的碼長以及編碼率來構成Tanner圖的最短循環(huán)長大的奇偶校驗矩陣是困難的。因此，以往在構成與期望的碼長以及編碼率接近的值的LDPC碼之后，使用填充 (padding)、穿孔(puncture)這樣的方案來調整編碼率。另外，填充是指，在發(fā)送時將信息比特的一部分設為某個確定的值從而減小信息序列長k的技術。另外，穿孔是指，通過在發(fā)送時不發(fā)送奇偶比特的一部分從而減小奇偶比特長的技術。但是，在應用了上述方案的情況下，產生碼長變化、糾錯能力大幅劣化的問題。另外，雖然還能夠通過上述專利文獻I的方法來調整編碼率，但即使在該情況下碼長也會變化。接下來，說明LDPC碼的編碼方法。關于LDPC碼的編碼方法，已知幾種，且還提出了使用下三角矩陣、階梯矩陣的方案(例如，參照非專利文獻I)。此處，說明上述非專利文獻I記載的使用了下三角矩陣的編碼。下三角矩陣是指，mXn矩陣(其中，m〈n)的最右側的mXm部分矩陣的對角成分全部為“I”、并且比對角成分靠上的行的要素全部為“0”的矩陣。在奇偶校驗矩陣是下三角矩陣的情況下，能夠僅通過根據(jù)信息比特進行異或來計算奇偶比特。例如，如果針對在奇偶校驗矩陣的第一行中與成為“I”的列對應的信息比特進行異或，則能夠計算出碼字中的第一個奇偶比特。另外，如果針對全部信息比特和第I個至第j- I個奇偶比特中的在奇偶校驗矩陣的第j行中與成為“I”的列對應的上述信息比特以及奇偶比特進行異或，則能夠計算出碼字中的第j (>1)個奇偶比特。即，如果從第I比特的奇偶比特起逐個地依次進行計算， 則能夠計算出所有的奇偶比特，能夠進行編碼。為了進行上述編碼方法，需要使奇偶校驗矩陣成為下三角矩陣。但是，如上述非專利文獻I所記載那樣，如果將奇偶校驗矩陣的行作為矢量時的行矢量是線性獨立(即，如果奇偶校驗矩陣的秩(rank)與行數(shù)一致)，則能夠通過基本行操作和列交換(高斯刪除法)將奇偶校驗矩陣變換為下三角矩陣。另外，基本行操作是指，對于某個行將其他行針對每個要素進行相加(進行異或) 這樣的操作、和調換2個行的行交換操作,列交換是指,調換2個列的操作。即使進行了基本行操作，LDPC碼的信息比特與碼字的對應關系也不會變化。SP， 即使根據(jù)通過基本行操作而變形了的奇偶校驗矩陣進行編碼，結果也與根據(jù)執(zhí)行基本行操作之前的奇偶校驗矩陣進行編碼的情形相同。另一方面，如果進行列交換，則信息比特與碼字的對應關系會瓦解。
在大多數(shù)情況下，如果進行基本行操作，則奇偶校驗矩陣的“ I ”的稀疏性會喪失， 所以有如下方案在解碼中使用“I”稀疏的原來的奇偶校驗矩陣，在編碼中使用如上所述生成的下三角矩陣(以下，稱為“編碼矩陣”)。如上所述，在通過基本行操作以及列交換對奇偶校驗矩陣進行下三角化而生成了編碼矩陣的情況下，解碼用的奇偶校驗矩陣與編碼矩陣之間的對應關系由于列交換而會瓦解，為了解決這個問題，對解碼用的奇偶校驗矩陣也進行與在編碼矩陣的生成過程中進行的列交換同樣的列交換即可。專利文獻I :W02007/091327號公報非專利文獻I :和田山正著，「低密度"'J r 4検查符號i子O復號法」卜1J夕 H (“低密度奇偶校驗碼及其解碼方法” Tric印S)，2002年6月5日發(fā)行

發(fā)明內容
在使用了與以往的可變編碼率對應的LDPC碼生成部件的糾錯方法和裝置以及使用了它們的通信系統(tǒng)中，為了構成高效的編碼方法，對于奇偶校驗矩陣，不僅是行而且還追加列，從而對編碼率進行可變設定，所以存在當切換了編碼率時碼長也會變化這樣的問題。另外，存在即使在使用上述方案來調整LDPC碼的編碼率時碼長也會變化這樣的問題。本發(fā)明是為了解決上述那樣的問題而完成的，其目的在于提供一種糾錯方法和裝置以及使用了它們的通信系統(tǒng)，通過與可變編碼率對應的高效的編碼方法或者部件，實現(xiàn)在碼長固定的狀態(tài)下使編碼率可變的LDPC碼生成方法，不用改變碼長就能夠調整LDPC碼的編碼率。本發(fā)明的糾錯方法具備行分割工序，根據(jù)I個奇偶校驗矩陣，將一部分或者所有行中的每個行分割為2個以上的行；以及碼構成工序，構成任意的編碼率的多個LDPC碼。根據(jù)本發(fā)明，能夠得到通過與可變編碼率對應的高效的編碼方法來實現(xiàn)在碼長固定的狀態(tài)下能夠改變編碼率的LDPC碼生成方法從而不用改變碼長就能夠調整LDPC碼的編碼率的糾錯方法。


圖I是示出本發(fā)明的實施方式I的奇偶校驗矩陣的行分割的說明圖(實施例I)。圖2是示出本發(fā)明的實施方式I的行分割前后的奇偶校驗矩陣的說明圖(實施例 I)。圖3是示出本發(fā)明的實施方式I的編碼矩陣的生成方法的流程圖(實施例I)。圖4是示出在圖3內的各步驟中處理的矩陣的說明圖(實施例I)。圖5是示出通過本發(fā)明的實施方式3進一步進行行分割而生成的奇偶校驗矩陣的說明圖(實施例3)。圖6是示出通過本發(fā)明的實施方式3生成的編碼矩陣的說明圖(實施例3)。圖7是示出本發(fā)明的實施方式3的編碼矩陣的生成方法的流程圖(實施例3)。圖8是示出本發(fā)明的實施方式4的通信系統(tǒng)的框結構圖(實施例4)。圖9是示出本發(fā)明的實施方式4的編碼器的內部結構的一個例子的框圖(實施例4)。圖10是示出本發(fā)明的實施方式5的編碼器的內部結構的一個例子的框圖(實施例5)。圖11是示出本發(fā)明的實施方式6的編碼矩陣的生成方法的流程圖(實施例6)。(符號說明)100U00A :編碼器；101U01A :編碼率切換器；102U02A :輸入電路;103、105 :編碼電路；104 :選擇器；106 :輸出電路；108 :編碼電路；109 :選擇器；200 :調制器；300 :通信路徑；400 :解調器；500 :解碼器;G、Gl G3、Gc、Gi :編碼矩陣;H、Hf H3、He、Hi :奇偶校驗矩陣；k :信息序列長；r :增加行數(shù)。
具體實施例方式(實施例I)以下，參照附圖，說明本發(fā)明的實施方式I的糾錯方法(或者裝置)。另外，在本發(fā)明的實施方式I中，在將所處理的LDPC碼設為系統(tǒng)碼(systematic code)、將奇偶校驗矩陣設為mXn矩陣時，設最右側的m列對應于奇偶比特。其中，該奇偶比特的對應位置是為了方便起見而設定的，并不限于此，適當?shù)卣{換列的對應位置，當然也能夠應用與本發(fā)明同樣的結構。另外，在本發(fā)明的實施方式I中，設使用對奇偶校驗矩陣進行下三角化而得到的編碼矩陣(編碼用校驗矩陣)來進行LDPC碼的編碼，通過行分割這樣的操作，使奇偶校驗矩陣的行數(shù)可變，從而使LDPC碼的編碼率(行數(shù))可變。圖I是示出本發(fā)明的實施方式I的奇偶校驗矩陣的行分割的說明圖。在圖I中，“行分割”是指如下方案通過將奇偶校驗矩陣的I個行(參照單點劃線框)所包含的“I”分割為新的2個以上的行(參照虛線框)來進行配置，使行數(shù)增加，從而降低編碼率。如圖I那樣，通過切換使用進行行分割之前和分割后的奇偶校驗矩陣，從而使編
碼率可變。此時，特征在于，在行分割的前后，(I)碼長(=9)相同，(2)各列的列權重(“I”的數(shù)量)相同，(3)奇偶校驗矩陣的Tanner圖的內周(girth)不會減少。特別是后2個特征
(2)、(3)表示即使在行分割后糾錯能力也高。但是，即使原來的奇偶校驗矩陣具有能夠實現(xiàn)高效的編碼的構造(下三角矩陣、階梯矩陣)，該構造也會由于行分割而瓦解，所以無法單純地構成與可變編碼率對應的編碼方案。因此，例如在上述專利文獻I中，為了應對這個問題，在圖I的行分割之后，新追加了列，但由于列的追加，針對每個編碼率成為不同的碼長。相對于此，本發(fā)明的實施方式I實現(xiàn)了即使在圖I的行分割后也不用追加新的列而能夠高效地編碼的編碼方法。圖2是示出本發(fā)明的實施方式I中的行分割前后的奇偶校驗矩陣的說明圖。在圖2中，原來的奇偶校驗矩陣Hl (參照上段側)是由行數(shù)m以及碼長n構成的 “mXn”矩陣，通過行分割而增加了 r行的分割后的奇偶校驗矩陣H2 (參照下段側)是由行數(shù)“m+r”以及碼長n構成的“(m+r) Xn”矩陣。此處，增加行數(shù)r相當于增加奇偶比特數(shù)。如圖2所示，在行分割的前后，碼長n相同，在各列中列權重也相同。另外，在本發(fā)明的實施方式I中，沒有特別限制將I行分割為幾行，所以不僅能夠設定進行行分割的行數(shù)，而且還能夠根據(jù)將I行分割為幾行，來設定希望增加的行數(shù)r (希望增加的奇偶比特數(shù))。另外，本發(fā)明的實施方式I的糾錯方法適用于通信系統(tǒng)，但在該情況下，區(qū)分于在解碼中使用的奇偶校驗矩陣，要在通信系統(tǒng)中準備用于進行編碼的編碼矩陣(后述)。另外，如果利用以下的方法來生成編碼矩陣，則能夠通過I個編碼矩陣來實現(xiàn)多個編碼率的LDPC碼的編碼。而且，根據(jù)使用了以下的編碼矩陣的編碼方法，能夠解決由于行分割而使矩陣的構造瓦解這樣的第一問題和針對可變的每個編碼率成為不同的碼長這樣的第二問題這兩者。接下來，參照圖I以及圖2，并且參照圖3以及圖4，說明本發(fā)明的實施方式I的糾錯方法(或者裝置)中的編碼矩陣的生成方法。圖3是示出本發(fā)明的實施方式I的編碼矩陣G2的生成方法的流程圖，圖4是示出在圖3內的各步驟Sf S6中處理的矩陣的說明圖。另外，本發(fā)明的實施方式I的糾錯裝置能夠通過將各步驟Sf S6分別置換為部件來實現(xiàn)。在圖3、圖4中，首先，對行分割前的奇偶校驗矩陣Hl進行基本行操作以及列交換， 并進行下三角化，如圖4那樣生成編碼矩陣Gl (步驟SI)。接下來，對行分割前(進行下三角化的操作之前)的奇偶校驗矩陣Hl進行步驟SI 的列交換，使奇偶校驗矩陣Hl的列的排列順序與編碼矩陣Gl的列的排列順序一致(步驟 S2)。接下來，對奇偶校驗矩陣Hl進行行分割，生成使奇偶校驗矩陣Hl的行數(shù)增加了 r 行的奇偶校驗矩陣H2 (步驟S3)。其中，以使行分割后的奇偶校驗矩陣H2的各行矢量成為線性獨立(linearly independent)的方式，進行步驟S3的行分割。如果滿足這個條件，則對分割前的奇偶校驗矩陣Hl的行中的哪幾行進行分割沒有限制，另外，也可以將I個行分割為幾行。作為行分割的一個例子，有如下方法對分割前的奇偶校驗矩陣Hl的行權重大的行進行分割，使行分割后的奇偶校驗矩陣H2的行權重的偏重(deviation)變小。根據(jù)這個方法，在大多情況下，奇偶校驗矩陣H2的行矢量成為線性獨立。另外，作為行分割的其他例子，還有以使行分割后的各行的行權重盡可能成為“2 的乘方”的數(shù)的方式進行分割的方法。根據(jù)這個方法，能夠削減糾錯電路的存儲量、電路規(guī)模。在本發(fā)明的實施方式I中的行分割中，將原來的行的“I”如何分配到行分割后的多個行這沒有限制，只要行分割后的奇偶校驗矩陣H2的行矢量成為線性獨立，就可以任意分配。作為例子，有隨機地分配的方法、從屬于實施行分割的行的“I”之中的列編號最小的“ I ”起依次逐個按順序配置到行分割后的行的分配方法。接下來，接著行分割(步驟S3)，對于在步驟SI中生成的編碼矩陣G1，將通過步驟S3的行分割而增加的r行如圖4那樣附加到編碼矩陣Gl的最上面的行，從而生成矩陣A (步驟S4)。其中，如以下那樣選擇在步驟S4中附加的行。例如，在僅對奇偶校驗矩陣Hl的I個行實施行分割而分割為q行的情況下，將去除了 q行中的任意I行的“q - I”行附加到編碼矩陣G1。另外，在對奇偶校驗矩陣Hl的行中的2行以上進行了行分割的情況下，也同樣地將去除了在各行分割中生成的行中的任意I行后的所有行分別附加到編碼矩陣G1。接下來，對在步驟S4中生成的矩陣A進行下三角化，生成與行分割后的奇偶校驗矩陣H2對應的編碼矩陣G2 (步驟S5)。此時，如圖4所示，矩陣A的下側m行是編碼矩陣Gl且已經被下三角化，所以僅對在步驟S4中附加的上側r行進行基本行操作，另外如果需要，對矩陣A的全體進行列交換。在上述步驟S5中進行的針對矩陣A的操作中，附加以下的限制。首先，在進行基本行操作時，在步驟S4中附加的行與下側m行之間不進行行交換。 即，僅在步驟S4中附加的r行的行彼此之間進行行交換。其中，進行對在步驟S4中附加的行相加屬于下側m行的行(進行每個要素的異或)的操作。另外，對于矩陣A的右側m列(下側m行已經被下三角化的列)，不進行列交換。即使加上了以上的限制，只要奇偶校驗矩陣H2的各行矢量是線性獨立，就能夠對矩陣A進行下三角化。最后，對奇偶校驗矩陣HI、H2也進行步驟S5的列交換，生成在與編碼矩陣Gl、G2 之間使列的對應吻合了的奇偶校驗矩陣HI’、H2’(步驟S6)，并結束圖3以及圖4所示的編碼矩陣G2的生成處理例程。通過以上的方法生成的編碼矩陣G2的下m行成為將與行分割前的奇偶校驗矩陣 Hl對應的編碼矩陣Gl的列進行了重排后的矩陣。另外，編碼矩陣G2的各行是對行分割后的奇偶校驗矩陣H2進行基本行操作以及列交換而得到的矩陣，所以編碼矩陣G2是與列交換后的奇偶校驗矩陣H2對應的編碼矩陣。S卩，在使用了本發(fā)明的實施方式I的糾錯方法的通信系統(tǒng)中，如果使用行分割前的LDPC碼，則使用編碼矩陣G2的下m行進行編碼，并使用通過步驟S6進行了列交換后的奇偶校驗矩陣H1’來進行解碼即可。另一方面，在使用行分割后的LDPC碼的情況下，使用編碼矩陣G2的所有的行來進行編碼，在解碼中，使用列交換后的奇偶校驗矩陣H2 ’即可。另外，在解碼運算部(或者解碼器)中，無需一定存儲奇偶校驗矩陣H1、H2這兩者， 只要有某一方的奇偶校驗矩陣和關于行分割的信息，就能夠生成另一方的奇偶校驗矩陣。在該情況下，僅對奇偶校驗矩陣H1、H2的某一方(由解碼運算部存儲的一方)進行圖3、圖4內的步驟S6的列交換即可。如上所述，本發(fā)明的實施方式I (圖廣圖4)的糾錯方法具備行分割工序，根據(jù)I 個奇偶校驗矩陣H1，將一部分或者所有的行中的每一個分割為2個以上的行；以及碼構成工序，構成任意的編碼率(行數(shù))的多個LDPC碼。在行分割工序中，以使行分割后的奇偶校驗矩陣H2的各行中包含的非零要素的數(shù)量不會成為由于行而有偏差的數(shù)量的方式，進行行分割。
另外，在行分割工序中，以在行分割后的奇偶校驗矩陣H2中使盡可能多的行包括 2的乘方數(shù)量的非零要素的方式，進行行分割。另外，在行分割工序中，在將行分割后的奇偶校驗矩陣H2的各行視為矢量時，以使矢量成為線性獨立的關系的方式進行行分割。另外，本發(fā)明的實施方式I的糾錯方法具備對碼長n相等而編碼率“k/n”不同的多個LDPC碼分別進行編碼的編碼工序(圖3、圖4)。在編碼工序中，僅準備與多個LDPC碼中的編碼率(行數(shù))最大的最大LDPC碼對應的編碼矩陣G1，在對最大LDPC碼以外的LDPC碼進行編碼時，根據(jù)與最大LDPC碼對應的編碼矩陣Gl的部分矩陣進行編碼。與最大LDPC碼對應的編碼矩陣Gl具有下三角的構造。具體而言，編碼工序包括生成與最大LDPC碼對應的編碼矩陣Gl的編碼矩陣生成工序。編碼矩陣生成工序具備第一下三角化工序(步驟SI)，對多個LDPC碼中的編碼率最小的最小LDPC碼的奇偶校驗矩陣進行下三角化；以及第一列交換工序(步驟S2)，對多個 LDPC碼的奇偶校驗矩陣Hl實施在第一下三角化工序(步驟SI)時所進行的列交換。另外，編碼矩陣生成工序具備行追加工序(步驟S3、S4)，在該行追加工序中，從已經進行了第一下三角化的矩陣的最上面的行，追加多個LDPC碼中的已經進行了第一下三角化的最小LDPC碼的編碼率其次小的準最小LDPC碼的奇偶校驗矩陣的一部分的行。而且，編碼矩陣生成工序具備第二下三角化工序(步驟S5)，對于通過行追加工序(步驟S3、S4)追加了行的矩陣A，不破壞追加了的行以外所具有的下三角構造而對矩陣全體進行下三角化；以及第二列交換工序(步驟S6)，對多個LDPC碼的奇偶校驗矩陣Hl實施在第二下三角化工序(步驟S5)時進行的列交換。另外，在本發(fā)明的實施方式I的碼構成工序中，抽出I個奇偶校驗矩陣Hl的部分矩陣，生成新的奇偶校驗矩陣，從而構成編碼率比I個奇偶校驗矩陣的LDPC碼更小的LDPC碼。另外，在碼構成工序中，對I個奇偶校驗矩陣Hl追加新的行，生成新的奇偶校驗矩陣，從而構成編碼率比I個奇偶校驗矩陣Hl的LDPC碼更大的LDPC碼。這樣，通過與可變編碼率對應的高效的編碼方法，能夠實現(xiàn)在使碼長n固定的狀態(tài)下可以改變編碼率的LDPC碼生成方法，并得到不用改變碼長n就能夠調整LDPC碼的編碼率的糾錯方法。另外，在通信系統(tǒng)中應用了本發(fā)明的實施方式I的情況下，在與2種編碼率的LDPC 碼對應的通信系統(tǒng)中，能夠將2種編碼率下的碼長設為固定。另外，能夠在2種編碼率之間共用編碼矩陣，能夠使編碼運算的一部分通用化，所以能夠減少編碼運算部(或者編碼器)的運算量、存儲區(qū)域，并減小電路規(guī)模。而且，關于列權重分布，如果在2種編碼率下相等，且行分割前的奇偶校驗矩陣Hl 的列權重分布是最佳值，則在2種編碼率這雙方下都成為高的糾錯能力。另外，能夠在本發(fā)明的實施方式I中應用的行分割沒有將I行分割為2行這樣的限制，例如，既可以將I行分割為3行，另外也可以分割原來的奇偶校驗矩陣Hl的所有的行，還可以僅對一部分進行行分割。
由此，自由度高，且能夠通過行分割來設定增加行數(shù)，所以能夠使寬幅的編碼率成為可變。另外，本發(fā)明的實施方式I不限于僅以編碼率的可變化為目的的情況，當目的是在使LDPC碼的碼長n固定的狀態(tài)下調整信息比特長以及奇偶比特長而構成任意的編碼率的LDPC碼的情況下，也能夠進行應用。例如，雖然有時希望以與通信系統(tǒng)的幀格式吻合的方式構成LDPC碼，但按照幀格式的要求來生成奇偶校驗矩陣Hl的列數(shù)以及行數(shù)并實現(xiàn)高性能是困難的。為了實現(xiàn)它，首先，以使奇偶校驗矩陣Hl的列數(shù)(LDPC碼的碼長n)與幀格式吻合的方式生成奇偶校驗矩陣H1，之后，通過行分割來增加奇偶校驗矩陣Hl的行數(shù)即可。由此，能夠不用改變碼長n而按照I比特單位對信息序列長k和奇偶比特長進行調整，以使與幀格式吻合。另外，這個調整方法在僅有LDPC碼的碼長n被確定而編碼率“k/n”或者信息序列長k未被確定的情況下有效。例如，在使用LDPC碼來構成鏈接碼(Concatenated code)時,根據(jù)巾貞格式的要求, 在鏈接碼全體中使用的奇偶比特長被確定，但在構成鏈接碼的各糾錯碼的編碼率未被確定的情況下，能夠通過上述方案按照I比特單位來調整LDPC碼的編碼率。另外，在LDPC碼中，針對形成碼字的每個比特，解碼后的殘留比特錯誤發(fā)生的概率不同。S卩，根據(jù)是對應于奇偶校驗矩陣Hl的哪個列的比特，錯誤概率不同，所以如果如上所述進行行分割工序，則奇偶校驗矩陣會變化，所以容易發(fā)生殘留比特錯誤的列(碼字中的比特位置)有可能會變化。因此，在應用了本發(fā)明的實施方式I的糾錯方法的通信系統(tǒng)中，在將設內碼 (inner code)為LDPC碼的鏈接碼用作糾錯方式的情況下，根據(jù)作為內碼的LDPC碼的切換， 錯誤比特的發(fā)生位置會變化，所以有可能會對外碼(outer code)造成影響。但是，對于通過本發(fā)明的實施方式I生成的編碼矩陣G2以及奇偶校驗矩陣H2，如果重排與信息序列對應的列，則能夠抑制上述問題所致的影響。例如，如果按照隨機的順序進行重排，則上述問題所致的影響變小。但是，此時需要對奇偶校驗矩陣H2和編碼矩陣G2進行相同的重排。同樣地，在本發(fā)明的實施方式I的糾錯裝置中，通過具備執(zhí)行上述各工序的部件， 也起到如上所述的作用效果。(實施例2)另外，在上述實施方式I (圖廣圖4)中，對奇偶校驗矩陣Hl進行行分割而生成了奇偶校驗矩陣H2，但也可以代替行分割而使用行結合。在該情況下，代替上述行分割工序，而使用根據(jù)I個奇偶校驗矩陣來結合2個以上的行的行結合工序。行結合是與行分割相反的操作，是通過將2個以上的行針對每個要素進行相加 (結合)而設為I個行來減少行數(shù)的操作。S卩，在對奇偶校驗矩陣H2實施行結合而生成了使奇偶校驗矩陣H2的行數(shù)減少了的奇偶校驗矩陣Hl的情況下，也能夠通過上述(圖3)編碼矩陣G2的生成方法來生成編碼矩陣G2。在該情況下，首先，預先對奇偶校驗矩陣H2實施行結合，生成奇偶校驗矩陣Hl。但是，需要在對奇偶校驗矩陣H2進行行結合之前，預先將在各行結合中結合的行中的除了 I 個以外的所有的行分別配置到奇偶校驗矩陣H2的最上面的行。之后，進行圖3內的步驟SI，在接下來的步驟S2中，不僅對于奇偶校驗矩陣Hl，而且對于奇偶校驗矩陣H2也進行列交換。另外，在步驟S3中，視作進行與生成奇偶校驗矩陣Hl時的行結合完全相反的行分割，生成行的配置為如上所述的奇偶校驗矩陣H2。之后的步驟S4 S6如上所述(圖3)那樣進行即可。根據(jù)上述結構，在與2種編碼率的LDPC碼對應的通信系統(tǒng)中，能夠使2種編碼率下的碼長成為固定。另外，能夠在2種編碼率之間共用編碼矩陣，能夠使編碼運算的一部分通用化，所以能夠減小編碼運算或者編碼器的運算量、存儲區(qū)域、電路規(guī)模。另外，如上所述，在LDPC碼中，針對形成碼字的每個比特，解碼后的殘留比特錯誤的發(fā)生概率不同，錯誤概率根據(jù)是與奇偶校驗矩陣Hl的哪個列對應的比特而會不同，所以如果如上所述進行行結合工序，則奇偶校驗矩陣會變化，所以容易發(fā)生殘留比特錯誤的列 (碼字中的比特位置)有可能會變化。因此，在應用了本發(fā)明的實施方式2的糾錯方法的通信系統(tǒng)中，在采用將內碼設為LDPC碼的鏈接碼作為糾錯方式的情況下，錯誤比特的發(fā)生位置由于作為內碼的LDPC碼的切換而會變化，所以有可能會對外碼造成影響。但是，與上述同樣地，如果對于通過本發(fā)明的實施方式2生成的編碼矩陣G2以及奇偶校驗矩陣H2，重排與信息序列對應的列，則能夠抑制上述問題所致的影響。例如，如果按照隨機的順序進行重排，則上述問題所致的影響變小。但是，此時需要針對奇偶校驗矩陣H2和編碼矩陣G2進行相同的重排。(實施例3)另外，在上述實施方式I (圖廣圖4)中，生成了與奇偶校驗矩陣Hl以及對奇偶校驗矩陣Hl進行行分割而得到的奇偶校驗矩陣H2這2種編碼率對應的編碼矩陣G2，但也可以針對將奇偶校驗矩陣H2進一步進行行分割而生成的奇偶校驗矩陣H3 (參照圖5)，生成編碼矩陣G3 (參照圖6)，而且如圖7那樣重復進行同樣的操作，生成與c (彡3)種編碼率 (c 一 I次的行分割)對應的編碼矩陣Ge以及奇偶校驗矩陣He。圖5是示出通過本發(fā)明的實施方式3進一步進行行分割(第2次)而生成的奇偶校驗矩陣H3的說明圖，圖6是示出通過本發(fā)明的實施方式3而生成的編碼矩陣G3的說明圖。另外，圖7是示出本發(fā)明的實施方式3的編碼矩陣G3的生成方法的流程圖。以下，參照圖5 圖7，說明本發(fā)明的實施方式3的糾錯方法中的編碼矩陣G3的生成方法。其中，此處設為通過上述(圖3)編碼矩陣G2的生成方法已經得到了編碼矩陣G2， 而且設為得到了實施與編碼矩陣G2對應的列交換后的奇偶校驗矩陣HI、H2。在圖5中，關于奇偶校驗矩陣H3，通過針對I次行分割后的矩陣H2進一步實施第 2次行分割，使行數(shù)增加了與ri的初始值(i=3)相當?shù)牧?。同樣地，在圖6中，編碼矩陣G3 (與3種編碼率對應)相對于與第一次行分割對應的編碼矩陣G2，使行數(shù)進一步增加與ri (i=3)相當?shù)牧?。圖7的流程圖與上述(圖3)基本上相同，與圖3較大的不同點僅在于如下兩點由于已經得到了編碼矩陣G2，所以不存在與圖3中的步驟SI、S2相應的處理；將與圖3中的步驟S3 S6相應的處理(步驟Slf S14)重復進行與想改變的編碼率的數(shù)量相應的次數(shù)。在圖7中，首先將循環(huán)重復變量i設置為初始值(i=3)(步驟S10)，重復進行循環(huán)內部的步驟SlfS14。在最終的循環(huán)處理(步驟S15)中，重復進行步驟Slf S14的處理，每當步驟S14結束時，返回到步驟SlO的處理。在步驟SlO中，每當步驟S14結束時，使變量i的值增加“ I ”，如果變量i對于想改變的編碼率的數(shù)量c滿足“i ( c”的關系，則再次執(zhí)行循環(huán)內部的步驟Slf S14，如果成為 “i>c”的關系，則結束圖7的處理例程。另外，在以下的說明中，矩陣H (i - I)表示矩陣Hs (s=i - I)。在接著初始化處理(步驟S10)的步驟Sll中，對奇偶校驗矩陣H (i — I)進行行分割，如圖5所示，生成ri行的奇偶校驗矩陣Hi。與上述實施方式I同樣地，以使屬于奇偶校驗矩陣Hi的各行矢量成為線性獨立的方式進行步驟Sll的行分割。接下來，將在步驟Sll的行分割中增加了的ri行附加到編碼矩陣G (i - I)(步驟 S12)。在步驟S12中，如上述實施方式I所述，分別附加在各行分割中生成的行中的除了 I行以外的所有行。接下來，在與上述實施方式I的情況同樣的限制下進行下三角化，如圖6所示，生成編碼矩陣Gi (步驟S13)。最后，對奇偶校驗矩陣HfHi的全部，進行步驟S13的列交換(步驟S14)，并轉移到循環(huán)處理(步驟S15)。直到對編碼率(行數(shù))最大的LDPC碼的奇偶校驗矩陣進行步驟S13 (與上述步驟 S5對應)的處理為止，重復進行以上的步驟Slf S14 (與上述步驟S3 S6對應)。另外，如上述實施方式I所述，如果在解碼側存儲了對哪個行如何進行行分割的信息，則無需在步驟S14中對所有奇偶校驗矩陣HfHi進行列交換，根據(jù)行分割的信息，僅對一部分的奇偶校驗矩陣進行列交換即可。例如，如果以如下方式構成解碼方法(或者解碼裝置)，則在圖7內的步驟S14中僅對奇偶校驗矩陣Hi進行列交換即可，其中，所述方式為以使在解碼側僅存儲奇偶校驗矩陣He，具有在對哪個行進行相加時(進行每個要素的異或時)才會得到行分割前的奇偶校驗矩陣H (c - I)的信息，并且具有在對奇偶校驗矩陣H (c - I)的哪個行進行相加時才會成為奇偶校驗矩陣H (c - 2)的信息，而且以下同樣地具有能夠恢復直至原來的奇偶校驗矩陣Hl為止的所有奇偶校驗矩陣的信息。這是因為，在各循環(huán)中，只要僅對奇偶校驗矩陣Hi進行列交換，就能夠得到奇偶校驗矩陣He。另外，在上述說明中，將原來的奇偶校驗矩陣Hl作為編碼率不同的多個LDPC碼中的I個而設為可變的結構，但無需一定包括奇偶校驗矩陣Hl而作為可變的I個LDPC碼。
例如，如果將對奇偶校驗矩陣Hl實施行分割而得到的奇偶校驗矩陣H2通過上述處理重置為記為奇偶校驗矩陣Hl的奇偶校驗矩陣，并對新的奇偶校驗矩陣Hl應用上述編碼矩陣的生成方法，則能夠生成雖然不對應于原來的奇偶校驗矩陣、但與進行多次行分割而得到的多個奇偶校驗矩陣對應的編碼矩陣。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施方式3，能夠得到與上述實施方式I等同的作用效果，而且能夠通過編碼矩陣Ge進行與c種奇偶校驗矩陣HfHc對應的編碼，能夠使編碼運算的一部分在不同的碼率之間通用，能夠減小編碼運算、編碼器的運算量、存儲區(qū)域以及電路規(guī)模。另外，能夠在可變的所有編碼率下，使碼長成為固定。而且，列權重分布在可變設定的所有編碼率下相等，所以只要奇偶校驗矩陣Hl的列權重分布是最佳值，就能夠在可變的所有編碼率下實現(xiàn)高的糾錯能力。而且，即使在如上述實施方式2那樣代替行分割而應用了行結合的情況下，也能夠與本發(fā)明的實施方式3同樣地構成。在該情況下，如果將原來的奇偶校驗矩陣設為He， 并將通過行結合而得到的奇偶校驗矩陣，從行數(shù)多的開始依次置換為H (c — 1)、H (c-
2).....H1，之后，與上述行分割的情況同樣地，從編碼矩陣Gl依次生成編碼矩陣G2、
G3、. . .、Ge，則可得到與奇偶校驗矩陣HfHc對應的編碼矩陣Ge。(實施例4)另外，在上述實施方式廣3 (圖f圖7)中，示出了糾錯方法(或者裝置)中的編碼矩陣G的生成方法(或者裝置)，但也可以如圖8所示，使用糾錯方法(或者裝置)來構成通信系統(tǒng)。圖8是示出本發(fā)明的實施方式4的通信系統(tǒng)的框結構圖，示出使用了上述實施方式廣3的糾錯方法(或者裝置)的通信系統(tǒng)。在該情況下，特別是示出了具備使用了在上述實施方式I (圖3、圖4)中生成的編碼矩陣G2的高效的編碼器100的結構例。在圖8中，通信系統(tǒng)由發(fā)送側裝置以及接收側裝置構成，發(fā)送側裝置具備編碼器 100，根據(jù)發(fā)送比特串生成糾錯碼的碼字；以及調制器200，根據(jù)來自編碼器100的碼字生成調制信號。來自調制器200的調制信號經由通信路徑300被發(fā)送，并由接收側裝置接收。接收側裝置具備解調器400，對從調制器200接收到的調制信號進行解調；以及解碼器500，根據(jù)來自解調器400的解調信號進行糾錯碼的解碼。編碼器100根據(jù)發(fā)送比特串生成奇偶比特，并計算碼字。調制器200依照碼字進行調制，根據(jù)通信方式生成電波、光或者電信號，并作為調制信號進行發(fā)送。從調制器200發(fā)送的調制信號在通過通信路徑300被附加了噪聲之后，由接收側裝置接收。解調器400對接收到的調制信號進行解調，將解調信號輸入到解碼器500。解碼器500將所解碼的結果作為成為發(fā)送信息的推測比特串而輸出。圖9是不出圖8內的編碼器100的內部結構的框圖出了與2種編碼率對應的編碼器100的一個例子。在圖9中，編碼器100具備編碼率切換器101，切換LDPC碼的編碼率；輸入電路102，被輸入發(fā)送比特串；編碼電路103，對經由輸入電路102的輸入信號進行編碼；選擇器 104，選擇輸入信號；編碼電路105，對經由選擇器104的輸入信號進行編碼；輸出電路106， 控制編碼電路105的輸出信號而生成碼字；以及存儲器107，存儲各種信息。另外，將在圖9所示的編碼器100中使用的LDPC碼的碼長設為n比特。另外，編碼率切換器101構成為能夠切換與2種信息序列長(k比特、“k - r”比特)對應的2種編碼率(“k/n”、“(k — r) /n”)。編碼率切換器101切換設定在通信系統(tǒng)中使用的編碼率信息，輸入到輸入電路 102以及選擇器104。另外，關于在通信系統(tǒng)中使用的編碼率，是通過預先設定、或者一邊與接收側裝置取得同步一邊自動設定、或者利用外部的切換開關(未圖示)等來手動地切換、或者其他任意方案來決定的。輸入電路102控制所輸入的發(fā)送比特串，將發(fā)送比特串臨時存儲到存儲器107，根據(jù)編碼率信息(“k - r”或者k)，對編碼電路103或者選擇器104輸入基于從編碼率切換器 101輸入的編碼率信息的比特串。S卩，輸入電路102在使用信息序列長“k - r”比特的編碼率“(k - r) /n”的情況下，對編碼電路103輸入“k - r”比特的比特串，在使用信息序列長k比特的編碼率“k/n” 的情況下，對選擇器104輸入k比特的比特串。編碼電路103根據(jù)所輸入的“k - r”比特，首先生成r比特的奇偶比特。此時，由編碼電路103生成的是根據(jù)圖4中的編碼矩陣G2的第一行至第r行而計算的奇偶比特。即，使用通過行分割而增加的r行、和所輸入的“k 一 r”比特的發(fā)送比特串， 生成r比特的奇偶比特串。另外，編碼電路103最終將“k - r”比特的發(fā)送比特串與所生成的r比特的奇偶比特串進行結合，并將k比特的比特串輸入到選擇器104。選擇器104根據(jù)由編碼率切換器101設定的編碼率信息，在使用編碼率“(k - r) /n”的情況下，選擇來自編碼電路103的k比特的比特串，在使用編碼率“k/n”的情況下，選擇從輸入電路102直接輸入的k比特的比特串，輸入到編碼電路105。編碼電路105使用從選擇器104輸入的k比特的比特串進行編碼。即，使用圖4 中的編碼矩陣G2的下側“n - k”行，生成“n — k”比特的奇偶比特。編碼矩陣G2的下側“n — k”行對應于原來的奇偶校驗矩陣Hl和行分割后的奇偶校驗矩陣H2這雙方，所以能夠在兩方的編碼率下共用。編碼電路105將所生成的“n — k”比特結合到輸入比特串，并將最終的n比特的比特串輸入到輸出電路106。最后，輸出電路106根據(jù)調制器200的結構，使用存儲器107進行編碼后的比特串的輸出控制，生成成為編碼器100的輸出信號的碼字而輸入到調制器200。另外，在上述說明中，僅在輸入電路102以及輸出電路106中使用了存儲器107，但也可以根據(jù)通信系統(tǒng)的規(guī)格而在其以外的部分中使用。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施方式4 (圖8、圖9)，在使用了本發(fā)明的實施方式f 3 的糾錯方法(或者裝置)的通信系統(tǒng)中，在編碼器100內設置編碼率切換器101、選擇器104 以及編碼電路103、105，能夠切換多個LDPC碼，所以能夠在2種編碼率的LDPC碼中共用編碼電路105，能夠削減電路規(guī)模。另外，在圖9中，示出了編碼器100的一個例子，但只要是能夠在2種編碼率的 LDPC碼中共用編碼器100內的編碼電路105那樣的結構，就能夠起到同樣的效果。同樣地，本發(fā)明的實施方式4的通信系統(tǒng)中應用的糾錯裝置具備行分割部件(圖
3、圖4內的步驟S3)，根據(jù)I個奇偶校驗矩陣，將一部分或者所有行的每個行分割為2個以上的行；碼構成部件(步驟S5)，構成任意的編碼率的多個LDPC碼；以及編碼部件(編碼器 100)，對由碼構成部件生成的碼長相等而編碼率不同的多個LDPC碼分別進行編碼。編碼器100僅具有與多個LDPC碼中的編碼率最大的最大LDPC碼對應的編碼矩陣，在對最大LDPC碼以外的LDPC碼進行編碼時，根據(jù)與最大LDPC碼對應的編碼矩陣的部分矩陣進行編碼。另外，編碼器100具備基于與最大LDPC碼對應的編碼矩陣的最大編碼部件；編碼率選擇部件(編碼率切換器101)，從多個LDPC碼中選擇I個；部分矩陣選擇部件(選擇器 104)，從編碼矩陣中選擇與由編碼率選擇部件選擇的LDPC碼對應的部分矩陣；以及部分矩陣編碼部件(編碼電路105)，僅使用基于最大編碼部件中的由部分矩陣選擇部件選擇的部分矩陣的部分來進行編碼。由此，如上所述，能夠在2種編碼率(“k/n”、“(k — r) /n”)的LDPC碼中共用編碼器100內的最靠近輸出側的編碼電路105，所以能夠削減電路規(guī)模。(實施例5)另外，在上述實施方式4 (圖8、圖9)中，使用了對2種編碼率進行可變設定的編碼器100，但也可以如圖10所示，使用對3種編碼率進行可變設定的編碼器100A。圖10是示出使用了本發(fā)明的實施方式5的糾錯方法(或者裝置)的通信系統(tǒng)的編碼器100A的內部結構的框圖，對與上述(參照圖8、圖9)同樣的部分，附加與上述相同的符號而省略詳細敘述。另外，圖10內的編碼器100A、編碼率切換器IOlA以及輸入電路102A對應于上述 (圖9)編碼器100、編碼率切換器101以及輸入電路102。在圖10中，編碼器100A除了上述構成要素103 107以外，還具備與輸入電路102A 連接的編碼電路108以及選擇器109。選擇器109被插入到輸入電路102A與編碼電路103之間，編碼電路108被插入到輸入電路102A與選擇器109之間。編碼率切換器IOlA構成為能夠切換與3種信息序列長(k比特、“k - r”比特、 “k — r — ri” 比特)對應的 3 種編碼率(“k/n”、“(k — r) /n，，、“(k — r — ri) /n”)。在編碼率切換器IOlA中，在設定為使用進行了 2次行分割之后的奇偶校驗矩陣H3 (參照圖5)的情況下，輸入電路102A對編碼電路108輸入“k - r - ri”比特的信息比特。編碼電路108對所輸入的比特串追加ri比特的奇偶比特，將ri比特的比特串輸入到選擇器109。此時，根據(jù)圖6內的編碼矩陣G3的上側ri行，計算由編碼電路108追加的奇偶比特。選擇器109根據(jù)由編碼率切換器IOlA切換的編碼率，選擇輸入比特串。S卩，選擇器109在使用進行了 2次行分割的LDPC碼的情況下，選擇來自編碼電路 108的比特串(k 一 r比特)而輸入到編碼電路103，在使用進行了 I次行分割的LDPC碼的情況下，選擇來自輸入電路102A的比特串(k 一 r比特)而輸入到編碼電路103。以下，與上述實施方式3 (圖9)同樣地，通過編碼電路103 輸出電路106，生成編碼器100A的輸出信號(碼字)而輸入到調制器200。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施方式5 (圖10)的通信系統(tǒng)，能夠在3種編碼率(“k/ n”、“(k — r)/n”、“(k — r — ri)/n”)的LDPC碼中共用編碼器100A內的最靠近輸出側的編碼電路105，能夠在2種編碼率(“k/n”、“(k - r)/n”)的LDPC碼中共用編碼電路105的上段側的編碼電路103，所以能夠削減電路規(guī)模。另外，在圖10中，示出了編碼器100A的一個例子，但只要是能夠在多個編碼率的 LDPC碼中共用編碼電路105、103那樣的結構，就能夠起到等同的作用效果。另外，在圖10中，除了與上述實施方式4 (圖9)同樣的結構以外，在編碼電路103 與輸入電路102A之間還插入了編碼電路108以及選擇器109，而且在編碼電路108與輸入電路102A之間，追加插入新的編碼電路以及選擇器(未圖示)，由此，還能夠構成對4種編碼率進行可變設定的編碼器。以下同樣地，還能夠依次追加插入新的編碼電路以及選擇器，構成對5種以上的編碼率進行可變設定的編碼器。(實施例6)另外，在上述實施方式廣3 (圖f圖7)中，示出應用了在成為基本的奇偶校驗矩陣與通過行分割而生成的奇偶校驗矩陣之間使編碼矩陣通用化的編碼矩陣生成方法的糾錯方法(或者裝置)，但即使在其他情況下也能夠構成同樣的編碼矩陣生成方法。以下，說明本發(fā)明的實施方式6的糾錯方法(或者裝置)。在本發(fā)明的實施方式6中，設在列數(shù)相等的2個奇偶校驗矩陣HI、H2的一方成為另一方的奇偶校驗矩陣的部分矩陣的情況下，應用與上述同樣的編碼矩陣生成方法。此處，設奇偶校驗矩陣Hl是奇偶校驗矩陣H2的部分矩陣，并設奇偶校驗矩陣H2 的行矢量是線性獨立。此時，奇偶校驗矩陣Hl的行矢量也一定成為線性獨立。首先準備奇偶校驗矩陣Hl并對它追加新的行而生成奇偶校驗矩陣H2、或者選擇奇偶校驗矩陣H2的一部分的行并將由這些行構成的部分矩陣作為奇偶校驗矩陣Hl等，從而構成上述關系的2個奇偶校驗矩陣HI、H2。處于這種關系的2個LDPC碼由于能夠共用解碼運算部的一部分，所以適用于與可變編碼率對應的通信系統(tǒng)，但與上述實施方式I中的行分割的情況同樣地，編碼方法成為問題。在本發(fā)明的實施方式6中，示出如上述實施方式I那樣能夠在2個LDPC碼中共用化的編碼矩陣G2的生成方法。圖11是示出本發(fā)明的實施方式6的處理步驟的流程圖，示出了能夠進行奇偶校驗矩陣HI、H2的編碼的編碼矩陣G2的生成方法。另外，圖11內的步驟S21 S25大體對應于上述(參照圖3)步驟SI、S2、S4 S6。首先，對一方的奇偶校驗矩陣Hl進行基本行操作以及列交換，生成編碼矩陣Gl (步驟S21)。接下來，對奇偶校驗矩陣H2也實施步驟S21的列交換(步驟S21)。接下來，對編碼矩陣Gl的最上面的行，附加奇偶校驗矩陣H2的行(步驟S23)。此時，對編碼矩陣Gl的最上面的行附加的行是奇偶校驗矩陣Hl與奇偶校驗矩陣H2的差分。即，附加奇偶校驗矩陣H2的行中的與奇偶校驗矩陣Hl的任一行都不同的所有行。接下來，進行針對在步驟S23中附加的行的基本行操作、和針對行全體的列交換， 并進行下三角化，從而生成編碼矩陣G2 (步驟S24)。在與上述(圖3、圖4)步驟S5同樣的限制下，進行此處執(zhí)行的基本行操作以及列交換。即，設在步驟S24中附加的行與編碼矩陣Gl之間不進行行交換，對于下側m行已經成為下三角矩陣的部分(右側的m列)不進行列交換。最后，對奇偶校驗矩陣H1、H2進行與步驟S24相同的列交換(步驟S25)，結束圖11 的處理例程。但是，如果在解碼方法(以及裝置)中僅存儲奇偶校驗矩陣H2，并存儲奇偶校驗矩陣H2的哪個部分矩陣成為奇偶校驗矩陣Hl的信息，則僅對奇偶校驗矩陣H2進行步驟S25 的列交換處理即可。在上述說明中，敘述了奇偶校驗矩陣H2的部分矩陣直接為奇偶校驗矩陣Hl的情況，但是如果任意地變更2個奇偶校驗矩陣HI、H2的列、行的排列，并在變更后的矩陣中一方成為另一方的部分矩陣，則能夠通過上述方法來生成編碼矩陣。即，預先變更列以及行的排列而使2個奇偶校驗矩陣Hl、H2成為部分矩陣的關系， 并通過上述方法生成編碼矩陣即可。另外，即使變更了行、列的排列，也幾乎不會對糾錯能力造成影響。另外，在上述說明中，敘述了 2個奇偶校驗矩陣HI、H2，但對于3個奇偶校驗矩陣 HI、H2、H3，也能夠通過同樣的方法來構成與3個奇偶校驗矩陣Hf H3對應的編碼矩陣G3。在該情況下，設奇偶校驗矩陣Hl成為奇偶校驗矩陣H2的部分矩陣，且奇偶校驗矩陣H2成為奇偶校驗矩陣H3的部分矩陣，首先，通過圖11的編碼矩陣的生成方法，生成與奇偶校驗矩陣HI、H2對應的編碼矩陣G2。接下來，對編碼矩陣G2的最上面的行，附加奇偶校驗矩陣H3與奇偶校驗矩陣H2 的差分的行，并進行圖11中的下三角化處理(步驟S24)和列交換處理(步驟S25)，從而能夠生成與3個奇偶校驗矩陣Hf H3對應的編碼矩陣G3。其中，設奇偶校驗矩陣H3的行矢量為線性獨立。同樣地，對于4個以上的奇偶校驗矩陣，如果具有上述部分矩陣的關系，并且行數(shù)最多的奇偶校驗矩陣的行矢量為線性獨立，則也能夠生成與4個以上的奇偶校驗矩陣對應的編碼矩陣。如上所述，根據(jù)在本發(fā)明的實施方式6 (圖11)的糾錯方法(或者裝置)中應用的編碼矩陣生成方法，能夠在I個編碼矩陣中編碼率不同的多個LDPC碼的編碼中使用所生成的編碼矩陣G2。另外，如果在可變編碼率的通信系統(tǒng)中應用本發(fā)明的實施方式6的糾錯方法(或者裝置)，則與上述同樣地，能夠減小編碼運算或者編碼器的存儲區(qū)域、運算量。另外，對于在本發(fā)明的實施方式6中生成的編碼矩陣G2，也能夠應用與上述實施方式4、5(圖9、圖10)中的編碼器100、100A同樣的結構，通過在編碼率不同的多個LDPC碼中共用編碼電路105，能夠削減電路規(guī)模。而且，根據(jù)本發(fā)明的實施方式6，能夠在可變的編碼率的LDPC碼中使碼長全部相同。
權利要求
1.一種糾錯方法，其特征在于，具備行分割工序，根據(jù)I個奇偶校驗矩陣，將一部分或者所有行中的每個行分割為2個以上的行；以及碼構成工序，構成任意的編碼率的多個LDPC碼。
2.根據(jù)權利要求I所述的糾錯方法，其特征在于，在所述行分割工序中，以使行分割后的奇偶校驗矩陣的各行中包含的非零要素的數(shù)量不會成為由于行而有偏差的數(shù)量的方式，進行行分割。
3.根據(jù)權利要求I所述的糾錯方法，其特征在于，在所述行分割工序中，以在行分割后的奇偶校驗矩陣中使盡可能多的行包括2的乘方數(shù)量的非零要素的方式，進行行分割。
4.根據(jù)權利要求I所述的糾錯方法，其特征在于，在所述行分割工序中，在將行分割后的奇偶校驗矩陣的各行視為矢量時，以使所述矢量成為線性獨立的關系的方式進行行分割。
5.根據(jù)權利要求I所述的糾錯方法，其特征在于，具備編碼工序，在該編碼工序中對碼長相等而編碼率不同的多個LDPC碼分別進行編碼，在所述編碼工序中，僅準備與所述多個LDPC碼中的編碼率最大的最大LDPC碼對應的編碼矩陣，在對所述最大LDPC碼以外的LDPC碼進行編碼時，根據(jù)與所述最大LDPC碼對應的編碼矩陣的部分矩陣來進行編碼。
6.根據(jù)權利要求5所述的糾錯方法，其特征在于，與所述最大LDPC碼對應的編碼矩陣具有下三角的構造。
7.根據(jù)權利要求5所述的糾錯方法，其特征在于，所述編碼工序包括編碼矩陣生成工序，在該編碼矩陣生成工序中生成與所述最大LDPC 碼對應的編碼矩陣，所述編碼矩陣生成工序包括第一下三角化工序，對所述多個LDPC碼中的編碼率最小的最小LDPC碼的奇偶校驗矩陣進行下三角化；第一列交換工序，對所述多個LDPC碼的奇偶校驗矩陣實施在所述第一下三角化工序時所進行的列交換；行追加工序，從已經進行了所述第一下三角化的矩陣的最上面的行，追加所述多個 LDPC碼中的已經進行了第一下三角化的最小LDPC碼的編碼率其次小的準最小LDPC碼的奇偶校驗矩陣的一部分的行；第二下三角化工序，對于通過所述行追加工序追加了行的矩陣，不破壞所追加的行以外所具有的下三角構造而對矩陣全體進行下三角化；以及第二列交換工序，對所述多個LDPC碼的奇偶校驗矩陣實施在所述第二下三角化工序時所進行的列交換。
8.根據(jù)權利要求7所述的糾錯方法，其特征在于，所述編碼矩陣生成工序包括重復工序，在該重復工序中，直到對所述最大LDPC碼的奇偶校驗矩陣進行所述第二下三角化工序為止，重復進行所述行追加工序、所述第一下三角化工序、第一列交換工序、所述行追加工序、所述第二下三角化工序以及第二列交換工序。
9.根據(jù)權利要求5所述的糾錯方法，其特征在于，在所述碼構成工序中，抽出所述I個奇偶校驗矩陣的部分矩陣，生成新的奇偶校驗矩陣，從而構成編碼率比所述I個奇偶校驗矩陣的LDPC碼小的LDPC碼。
10.根據(jù)權利要求5所述的糾錯方法，其特征在于，在所述碼構成工序中，對所述I個奇偶校驗矩陣追加新的行，生成新的奇偶校驗矩陣， 從而構成編碼率比所述I個奇偶校驗矩陣的LDPC碼大的LDPC碼。
11.一種糾錯方法，其特征在于，具備行結合工序，根據(jù)I個奇偶校驗矩陣，結合2個以上的行；以及碼構成工序，構成任意的編碼率的多個LDPC碼。
12.一種通信系統(tǒng)，其特征在于，是使用了權利要求f 11中的任意一項所述的糾錯方法的通信系統(tǒng)，能夠切換所述多個LDPC碼。
13.—種糾錯裝置，其特征在于，具備行分割部件，根據(jù)I個奇偶校驗矩陣，將一部分或者所有行的每個行分割為2個以上的碼構成部件，構成任意的編碼率的多個LDPC碼；以及編碼部件，對由所述碼構成部件生成的碼長相等而編碼率不同的多個LDPC碼分別進行編碼，其中，所述編碼部件僅具有與所述多個LDPC碼中的編碼率最大的最大LDPC碼對應的編碼矩陣，在對所述最大LDPC碼以外的LDPC碼進行編碼時，根據(jù)與所述最大LDPC碼對應的編碼矩陣的部分矩陣而進行編碼。
14.根據(jù)權利要求13所述的糾錯裝置，其特征在于，所述編碼部件包括基于與所述最大LDPC碼對應的編碼矩陣的最大編碼部件；編碼率選擇部件，從所述多個LDPC碼中選擇I個；部分矩陣選擇部件，從所述編碼矩陣中選擇與由所述編碼率選擇部件選擇的LDPC碼對應的部分矩陣；以及部分矩陣編碼部件，僅使用基于所述最大編碼部件中的由所述部分矩陣選擇部件選擇的部分矩陣的部分來進行編碼。
15.一種通信系統(tǒng)，其特征在于，是使用了權利要求13或者14所述的糾錯裝置的通信系統(tǒng)，能夠切換所述多個LDPC碼。
全文摘要
提供一種通過與可變編碼率對應的高效的編碼方法或者部件來實現(xiàn)在使碼長固定的狀態(tài)下能夠改變編碼率的LDPC碼生成方法從而不用改變碼長就能夠調整LDPC碼的編碼率的糾錯方法和裝置以及使用了它們的通信系統(tǒng)。本發(fā)明的糾錯方法具備行分割工序(S3)，根據(jù)1個奇偶校驗矩陣，將一部分或者所有行的每個行分割為2個以上的行；以及碼構成工序，構成任意的編碼率的多個LDPC碼。
文檔編號H03M13/19GK102612806SQ20108005193
公開日2012年7月25日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權日2009年11月17日
發(fā)明者吉田英夫, 宮田好邦, 杉原堅也 申請人:三菱電機株式會社