[發明專利]利用低密度奇偶校驗矩陣進行數字數據編碼的方法及編碼器

有效

• 申請號: 200910140731.5
• 申請日: 2009-05-13
• 公開（公告）號: CN101604977A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 黃維宏
• 申請（專利權）人: 聯發科技股份有限公司
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司
• 代理人: 葛 強;張一軍

技術領域

本發明有關于低密度奇偶校驗(low-density?parity?check，以下簡稱LDPC)碼， 特別有關于利用LDPC矩陣進行數字數據(digital?data)編碼的方法以及編碼器， 上述編碼器以及方法可以適用于WiMAX、802.11n以及其它通信系統。

背景技術

LDPC碼已成為當今編碼理論中最熱門的一種。LDPC碼首次出現于20世 紀中期，由于已具備非常快速的編碼及解碼算法，LDPC碼在近幾年經歷了另人 驚訝的發展。在面對大量噪聲的情況下，恢復初始碼字(codeword)曾為最緊迫的 課題，然而新的分析以及組合工具使得可以解決相關設計問題。所以，LDPC碼 不僅在理論方面非常吸引人，而且也適用于實際應用。

根據現有技術，關于使用一生成矩陣(generator?matrix)來編碼LDPC碼的實 施，需要儲存一非常大的矩陣，其中LDPC碼通常要求矩陣中的大的區塊為有 效并可以被使用，以達到較好的能效。因此，即使LDPC碼的奇偶校驗矩陣在 某些情況下比較稀疏，在不影響能效的前提下，將這些奇偶校驗矩陣以有成本 效益的方式儲存，仍然是開發者及研究人員所要解決的問題。

請參考圖1，圖1為根據現有技術的LDPC碼的奇偶校驗矩陣H。其中奇偶 校驗矩陣H的元素下標a_i,j代表移位數f(為本領域技術人員所熟知，f通常為非 負整數)，所以元素可以表示為P_f。通常奇偶校驗矩陣H的每多個元素被定義為 大小為L×L的循環置換矩陣(cyclic?permutation?matrix)，L代表子區塊的大小， 子區塊為奇偶校驗矩陣H的子矩陣。如圖2、圖3、圖4所示，為了更好的理解， 根據現有技術給出了L＝8的循環置換矩陣的實例。通常來講，循環置換矩陣P_f通過將單位矩陣(identity?matrix)向右移位f列而產生。其中當移位數f為0時， 循環置換矩陣P_f實質上為單位矩陣。

關于子矩陣大小L為較大數時，例如L＝81，如果奇偶校驗矩陣H的高度以 及寬度分別為12以及24(即M＝12，C＝24)，對應碼字區塊長度n可以達到1944 位(即243字節)，且總的儲存容量要求奇偶校驗矩陣H達到2916字節。需要注 意的是，不同的奇偶校驗矩陣的儲存對應于不同的條件(例如不同的碼率或是傳 輸參數)。因此，這些奇偶校驗矩陣的儲存要求也變成了一個重要的課題。

除此之外，根據現有技術的奇偶生成器，如圖5所示(圖5由2006年8月發 表于IEEE?JSSC，pp.1686～1691的標題為“An?860-Mb/s(8158，7136)Low-Density? Parity-Check?Encoder”的論文揭示)，乘數累加器(multiplier?accumulator)的大小直 接與每次處理的位數相關。所以，根據現有技術整個硬件結構巨大且成本很高。

發明內容

為了解決降低奇偶校驗矩陣的儲存要求的技術問題，本發明提供一種利用 低密度奇偶校驗矩陣進行數字數據編碼的方法以及編碼器。

本發明實施例提供一種利用低密度奇偶校驗矩陣進行數字數據編碼的方 法，包含間接儲存低密度奇偶校驗矩陣的非常規部分，其中更包含儲存對應于 非常規部分的多個非零子矩陣的多個索引；以及儲存多個距離或位置參數，分 別對應于非常規部分的相鄰非零子矩陣之間的零子矩陣的數目，或儲存多個距 離或位置參數，分別對應于該非常規部分的相鄰非零子矩陣之間的距離；根據 距離或位置參數的至少一個產生至少一地址；存取對應于地址的信息位；以及 根據至少一索引以及信息位恢復低密度奇偶校驗矩陣的至少一元素，以根據低 密度奇偶校驗矩陣編碼數字數據。