[發明專利]糾錯編碼方法及糾錯編碼裝置

在審

• 申請號: 201380039013.3
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN104488196A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 杉原堅也;松本涉
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H03M13/19
• 分類號: H03M13/19
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;馬建軍

技術領域

本發明涉及依據Low-Density?Parity-Check(低密度奇偶校驗)碼(以下稱作LDPC碼)進行編碼的糾錯編碼方法及糾錯編碼裝置。

背景技術

糾錯編碼是在通信系統中糾正因通信路徑中的噪聲而產生的錯誤比特的技術。在采用本技術的通信系統中，不是從發送設備直接發送信息數據，而是對要發送的信息比特序列d(式1)進行被稱作編碼的處理，計算奇偶比特序列p(式2)，發送將信息比特序列d和奇偶比特序列p合起來的序列即碼字c(式3)。

d＝(d₁，d₂，...，d_k)???(1)

p＝(p₁，p₂，...，p_m)????(2)

c＝(d₁，d₂，...，d_k，p₁，p₂，...，p_m)????(3)

雖然發送比特速率下降奇偶比特序列p的量，但是通過在接收設備中使用信息比特序列d和奇偶比特序列p雙方進行被稱作解碼的處理，能夠糾正或檢測位于接收數據內的錯誤。

LDPC碼如圖13所示是利用非零元素較少的稀疏的奇偶校驗矩陣定義的糾錯碼。在此，設矩陣元素只有0和1。奇偶校驗矩陣的列數對應于碼字c的比特數(碼長度)n，此外，在多數情況下行數成為奇偶比特數m。信息比特序列d的比特數k為k＝n-m。

作為對LDPC碼進行編碼的現有技術，在非專利文獻1中公開有使用下三角矩陣的方法。在這種使用下三角矩陣的方法中，首先對奇偶校驗矩陣實施后述的基本矩陣操作，將矩陣右側的m行m列(以下記作m×m)部分矩陣中的右上方設為0，得到圖14所示的下三角矩陣。然后，使用該下三角矩陣，通過后退代入計算奇偶比特來進行編碼。

在此，基本矩陣操作是(1)交換2個行，(2)交換2個列，(3)按照mod2將行j與行i(i≠j)相加(即，計算異或)。

在使用下三角矩陣的現行方法中，通過對奇偶校驗矩陣進行基本矩陣操作，導致矩陣的非零元素增加，其結果是，即使奇偶校驗矩陣比較稀疏，下三角矩陣也不會成為稀疏矩陣。因此，在使用下三角矩陣的現行方法中，隨著非零元素的增加，導致運算量增大。

另一方面，在非專利文獻1中還公開有與使用下三角矩陣的方法不同的以往公知的編碼方法。在該編碼方法中，對上述的下三角矩陣繼續實施基本矩陣操作，如圖15所示，使矩陣的右側成為單位矩陣。在設該矩陣的左側m×k部分矩陣為Q2時，能夠通過對信息比特序列d從左側乘以矩陣Q2，求出奇偶比特序列p。將此時的矩陣Q2(或者矩陣Q2的轉置矩陣)稱作生成矩陣。

但是，圖15的生成矩陣Q2中包含的1的數量往往與圖14的矩陣Q1相同或者比矩陣Q1多。因此，與上述的使用下三角矩陣的現行方法同樣，存在異或的次數多、運算量大的問題。

現有技術文獻

非專利文獻

非專利文獻1：和田山正著、「低密度パリティ検査符號とその復號法」トリケップス、2002年6月5日発行

發明內容

發明要解決的問題

過去的LDPC碼的編碼方法使用非零元素較多的矩陣進行編碼，因而存在運算量大的問題。另外，由于運算量大，存在電路安裝時的電路規模增大的問題。

本發明正是為了解決上述問題而提出的，其目的在于，削減對LDPC碼進行編碼的運算量，以及削減安裝時的電路規模。

用于解決問題的手段

本發明的糾錯編碼方法包含：稀疏矩陣運算步驟，根據奇偶校驗矩陣中與信息比特序列對應的部分矩陣的1的位置，運算該部分矩陣與信息比特序列的異或來計算向量；以及矩陣相乘步驟，將在稀疏矩陣運算步驟中得到的向量，與對奇偶校驗矩陣中與奇偶比特序列對應的部分矩陣實施了預先設定的基本矩陣操作后的預先設定的矩陣相乘。