[發明專利]分層準循環擴展構造的LDPC碼的編碼器

無效

• 申請號: 200710045623.0
• 申請日: 2007-09-06
• 公開（公告）號: CN101119118A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 張晨;徐友云;俞暉;甘小鶯
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及一種數據通信技術領域的編碼器，具體涉及一種分層準循環擴展構造的LDPC碼的編碼器。

背景技術

LDPC碼(低密度校驗碼)是1963年Gallager首先提出的一種編碼技術，它可用作多種通信系統或信息存貯系統的糾錯/檢錯技術，由于它具有逼近信道極限的性能，成為近十年來最受關注的一項熱門技術。常用的LDPC碼編碼方法有RU方法和基于生成矩陣的方法。RU方法實現簡單，但編碼吞吐量低；基于生成矩陣的方法吞吐量高，但需要占用較多的資源。

隨著對LDPC碼研究的深入，分層準循環LDPC碼漸漸進入人們的視線。這種碼的層的概念是指校驗矩陣H的相鄰行組成的子矩陣的最大列重為1。若校驗矩陣能分割為具有相同大小的幾層，則對應的LDPC碼稱為分層LDPC碼。若一個方陣可由單位矩陣經循環右移n位后得到，那么這個矩陣稱為循環移位單位陣(CS-Identity)；一般的，若一個方陣除去第一行后的每一行都可由該方陣上一行經循環右移一位后得到，并且第一行是最后一行經循環右移一位后得到，那么這個方陣稱為循環移位陣(CS-Matrix)。進一步，如果將p個大小相同的循環移位單位陣和p(p-1)個相同大小的零陣拼接得到方陣，并且使得該方陣的行重、列重均為一，那么這個方陣稱為準循環移位單位陣(QC-Identity)；如果將p²個大小相同的循環移位陣拼接得到方陣，那么這個方陣稱為準循環移位陣(QC-Matrix)。顯然，準循環移位單位陣是一種特殊的準循環移位陣。準循環移位陣的加、減、乘、求逆運算(如果存在)所得仍是準循環移位陣。若可將分層LDPC碼中的每一層分為準循環移位單位陣的拼接，則對應的LDPC碼稱為分層準循環LDPC碼(Layered?QC-LDPC?Code)。分層準循環LDPC碼的出現不僅使提高吞吐量成為可能，而且還能減少編碼復雜度。

經過對現有技術文獻檢索發現，D.Lee，W.Luk，C.Wang和C.Jones在《FieldProgrammable?Custom?Computing?Machines》，2004，FCCM?2004，pp.101-111上提出的“Aflexible?hardware?encoder?for?low-density?parity-check?codes”(低密度校驗碼的靈活編碼器實現)給出了一種目前普遍采用的基于RU方法的LDPC編碼器，該編碼器成功地將LDPC編碼復雜度降低到近似與碼長成正比，并且在編碼器中引入了流水線結構，將編碼過程并行化，一定程度上能夠增加編碼器的吞吐量。但是該編碼器每一級流水線消耗的時鐘數差距極大，抑制了吞吐量的進一步提升，并且它所涉及的串行的前項替換模塊進一步限制了吞吐量的提高。由于結構不夠靈活，多碼長、多碼率LDPC碼的編碼器實現還是比較困難。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種支持可變碼長、可變碼率的分層準循環LDPC碼的編碼器，它是一種適用于基于二次擴展構造的LDPC碼的編碼器，是對傳統RU方法編碼器的一種改進發明，可以得到比RU方法編碼器更大的吞吐量。

本發明是通過以下技術方案實現的：