[發明專利]編碼和解碼通信系統中的信道的設備和方法有效

申請號：	201310027180.8	申請日：	2009-02-18
公開（公告）號：	CN103152055A	公開（公告）日：	2013-06-12
發明（設計）人：	明世澔;鄭鴻實;金慶中;梁賢九;梁景喆;金宰烈;權桓準;林妍周;尹圣烈;李學周	申請（專利權）人：	三星電子株式會社;浦項工科大學校產學協力團
主分類號：	H03M13/11	分類號：	H03M13/11;H03M13/03
代理公司：	北京市柳沈律師事務所 11105	代理人：	邵亞麗
地址：	韓國***	國省代碼：	韓國;KR
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摘要：
搜索關鍵詞：	編碼解碼通信系統中的信道設備方法
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【說明書】：

本申請是申請日為2009年2月18日、申請號為200980105340.8、發明名稱為“用于編碼和解碼使用低密度奇偶校驗檢查碼的通信系統中的信道的設備和方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明一般地涉及使用低密度奇偶校驗檢查（LDPC）碼的通信系統，更具體地，涉及用于產生特殊類型的LDPC碼的信道編碼/解碼設備和方法。

背景技術

在無線通信系統中，由于信道中的多種噪音、衰落現象和碼間干擾（ISI），鏈路性能顯著降低。因此，為了實現要求高的數據吞吐量和可靠性的高速數字通信系統，例如下一代移動通信、數字廣播和移動互聯網，需要開發一種用于克服噪聲、衰落和ISI的技術。近來，對涉及糾錯碼在通過有效恢復失真的信息來提高通信可靠性中的使用，進行了深入的研究。

LDPC碼，首先由Gallager在二十世紀六十年代提出，由于其不能夠被過去的技術所解決的復雜的實現，LDPC碼一直未被充分利用。然而，由Berrou、Glavieux和Thitimajshima于1993年發現的Turbo碼，展示出接近Shannon信道極限的性能。這樣，已經對重復解碼和基于圖形的信道編碼以及對Turbo碼的性能和特性的分析進行了研究。由于該研究，LDPC碼在二十世紀九十年代后期被重新研究，證明如果通過應用基于在對應于LDPC碼的Tanner圖（因子圖的特殊情況）上的和積（sum-product）算法的重復解碼，對LDPC碼進行解碼，則LDPC碼具有接近Shannon信道極限的性能。

LDPC碼通常使用圖形表示技術來表示，基于圖形理論、代數和概率論的方法，能夠分析很多特性。通常，信道碼的圖模型對碼的說明有益。通過將編碼的比特上的信息映射到圖形中的頂點（vertex）并且通過將比特之間的關系映射到圖形的邊（edge），有可能考慮如下的通信網絡：在該通信網絡中頂點通過邊交換預定的消息。這使得有可能導出自然的解碼算法。例如，從被作為一種圖形的格子（trellis）中導出的解碼算法能夠包括公知的Viterbi算法和Bahl、Cocke、Jelinek和Raviv（BCJR）算法。

LDPC碼通常定義為奇偶校驗檢查矩陣，能夠利用二分圖（bipartite?graph）表示，該二分圖指Tanner圖。在構成圖形的二分圖頂點中，圖形分成兩個不同的類型，LDPC碼由頂點組成的二分圖表示，一些二分圖命名為變量節點，其他的二分圖命名為檢查節點。變量節點一對一映射到編碼的比特。

參考圖1和圖2，將說明用于LDPC碼的圖形表示方法。

圖1示出由4行8列組成的LDPC碼的奇偶校驗檢查矩陣H₁的例子。參考圖1，由于列的數目為8，LDPC碼產生8位長的碼字（codeword），列映射到8個編碼的比特。

圖2為說明對應于圖1的H₁的Tanner圖的圖。

參考圖2，LDPC碼的Tanner圖由8個變量節點x₁(202),x₂(204),x₃(206),x₄(208),x₅(210),x₆(212),x₇(214)和x₈(216)和4個檢查節點218、220、222和224組成。LDPC碼的奇偶校驗檢查矩陣H₁的第i列和第j行分別映射到變量節點x_i和第j個檢查節點。此外，值1，即，非零值，位于LDPC碼的奇偶校驗檢查矩陣H₁的第i列和第j行相互交叉的點上，指出在如圖2所示的Tanner圖上的變量節點x_i和第j個檢查節點之間存在邊。