[發(fā)明專利]準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼及其修正和線性編碼方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010605838.5
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102055485A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳曉富;崔龍;趙春明;尤肖虎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍理工大學(xué)
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11;H03M13/13
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼，其特征在于該奇偶校驗(yàn)碼變量節(jié)點(diǎn)的維度分為3類：維度為1、維度為2以及維度大于2；維度大于2的變量節(jié)點(diǎn)都是信息節(jié)點(diǎn)，對應(yīng)于待編碼信息比特位，由于一般不發(fā)送到信道上，因而稱之為隱含節(jié)點(diǎn)；維度為2的變量節(jié)點(diǎn)正好在相應(yīng)的低密度校驗(yàn)矩陣對應(yīng)的二分圖上形成一個首尾相連的大環(huán)。

2.一種如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的修正方法，其特征在于該方法為：在所述的維度為2的大環(huán)上任選一條邊，將其截去，也即在低密度校驗(yàn)矩陣的相應(yīng)位置填0，從而得到該編碼一種修正結(jié)構(gòu)；校驗(yàn)矩陣中填0操作所在的行作為編碼開始啟動的位置，稱為編碼啟動行。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的修正方法，其特征在于所述修正結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在對低密度奇偶校驗(yàn)碼的校驗(yàn)矩陣的修改，修改操作對象是校驗(yàn)矩陣中構(gòu)成大環(huán)的列重為2的列，任取其中一列的“1”將其置成“0”，置換發(fā)生的行稱為啟動行，該修正結(jié)構(gòu)結(jié)合校驗(yàn)矩陣的定義具體表述為：

定義：一類具有隱含節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的校驗(yàn)矩陣：

其中，H_i，j是大小為z×z的循環(huán)移位置換子矩陣，該矩陣完全取決于循環(huán)移位偏移量，m_b為校驗(yàn)矩陣中循環(huán)移位置換子矩陣占的行數(shù)，n_b為校驗(yàn)矩陣中循環(huán)移位置換子矩陣占的列數(shù)，該H_o矩陣的大小為m×n＝m_bz×m_bz；為方便編碼，此類校驗(yàn)矩陣分為3個部分：

H_o＝[H_s|H_p1|H_p2]，

其中，H_s對應(yīng)于完整碼字的信息比特部分，大小為m×k；單維度校驗(yàn)矩陣H_p1對

-1-

應(yīng)于碼字單維度列重為1的校驗(yàn)比特部分，大小為m×n₁；雙維度校驗(yàn)矩陣H_p2對?應(yīng)于碼字雙維度列重為2的校驗(yàn)比特部分，大小為m×n₂；編碼的總長度為n＝k+n₁+n₂；由于H_s對應(yīng)的編碼碼字信息位部分并不發(fā)送到信道上，因而是具有隱含節(jié)點(diǎn)的低密度校驗(yàn)碼。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的修正方法，其特征在于所述雙維度校驗(yàn)矩陣H_p2所有的“1”構(gòu)成一個大環(huán)，設(shè)雙維度校驗(yàn)矩陣H_p2中的“1”依大環(huán)的逆時針順序在該矩陣中的坐標(biāo)依次為?

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的修正方法，其特征在于所述雙維度校驗(yàn)矩陣H_p2中任意制定其中的一個“1”，將其置為“0”，修改后的雙維度校驗(yàn)矩陣記為?最終修正結(jié)構(gòu)的低密度校驗(yàn)碼具有校驗(yàn)矩陣：

6.一種如權(quán)利要求3所述的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的線性編碼方法，其特征在于：利用修正結(jié)構(gòu)的低密度校驗(yàn)矩陣及輸入信息比特矢量計(jì)算編碼位：首先利用輸入信息矢量s，與校驗(yàn)矩陣的列重大于2的部分做矢量與矩陣的相乘運(yùn)算得到中間矢量u；變量節(jié)點(diǎn)維度為1的編碼矢量?直接截取中間矢量u的相應(yīng)位置得到；變量節(jié)點(diǎn)維度為2的編碼矢量?則通過其在二分圖上的大環(huán)特性由啟動位開始逐比特計(jì)算可得，將兩部分編碼矢量拼合起來最終形成編碼輸出矢量?

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的線性編碼方法，其特征在于所述編碼矢量分成兩部分進(jìn)行，一部分對應(yīng)于校驗(yàn)矩陣列重為1的列，通過信息矢量直接編碼而得；另一部分對應(yīng)于校驗(yàn)矩陣列重為2的列，相應(yīng)的編碼矢量可通過大環(huán)特性逐比特計(jì)算而得，該編碼算法具體表述為按如下順序執(zhí)行的幾個步驟：

定義：設(shè)編碼器的輸入矢量為s＝(s₁，s₂，L，L，s_k)，其中k＝k_bz；編碼器的輸出為編碼碼字，記為?如果信息位對應(yīng)隱含節(jié)點(diǎn)，則信息位并不發(fā)送，編碼器輸出為?其中，?對應(yīng)于單維度校驗(yàn)矩陣的編碼矢量，其大小設(shè)為?n₁：?對應(yīng)于雙維度校驗(yàn)矩陣的編碼矢量，其大小設(shè)為n₂；將矩陣H_s寫成分塊矩陣?其中H_s1的大小為n₁×k，H_s2的大小為(m-n₁)×k，且m-n₁＝n₂；

步驟1：利用輸入信息比特矢量s＝[s₁，s₂，L，s_k]以及校驗(yàn)矩陣H_s1，相乘直接計(jì)算?

步驟2：利用輸入信息比特矢量s＝[s₁，s₂，L，s_k]以及校驗(yàn)矩陣H_s2，相乘直接計(jì)算

步驟3：利用中間結(jié)果矢量u及校驗(yàn)矩陣中輸入信息比特矢量s＝[s₁，s₂，L，s_k]以及校驗(yàn)矩陣H中H_p2的大環(huán)特性，計(jì)算碼字矢量?如下所示：

步驟4：：將步驟1與步驟3的結(jié)果合并，最終得到編碼碼字?