[發(fā)明專利]LDPC碼的編碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410458597.4
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN105471444A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文軍;徐胤;史毅俊;郭序峰;何大治;管云峰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海數(shù)字電視國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及編碼方法領(lǐng)域，特別涉及一種LDPC碼的編碼方法。

背景技術(shù)

低密度奇偶校驗(yàn)碼字(LowdensityParityCheck,LDPC)根據(jù)其 結(jié)構(gòu)主要可以分為兩類，一類是隨機(jī)的碼字，最經(jīng)典的當(dāng)屬M(fèi)acKay 碼，他還有專門的網(wǎng)頁給出他的各種碼字(MacKay1999)(Richardson 2001)(Luby2001)(RichardsonandUrbanke2001)；另外一類是基于 代數(shù)組合結(jié)構(gòu)(Combinatorial)來設(shè)計(jì)的碼字。隨機(jī)碼字能夠非常好 的逼近香農(nóng)極限，但是由于‘1’分布的隨機(jī)性，導(dǎo)致編碼器的設(shè)計(jì) 和譯碼器的設(shè)計(jì)并不具有并行或者規(guī)律性可遵循，所以不適合需要具 備一定吞吐量系統(tǒng)，因此也就沒有被廣泛應(yīng)用了。

而基于結(jié)構(gòu)化的LDPC碼字的出現(xiàn)很好的解決了這方面的問題， 這其中，有一類基于有限域(FiniteGeometry)設(shè)計(jì)的碼字具有很好 的性能(Y.KouandS.Lin2001)，但是這類碼字的缺點(diǎn)是由于其H矩陣 密度比較高(大的行重列重)，所以當(dāng)使用基于置信傳播的一類算法 時，復(fù)雜度非常高。而另一類準(zhǔn)循環(huán)碼字(Quasi-cyclic LDPC,QC-LDPC)是一類非常重要的基于代數(shù)組合構(gòu)造的碼字。 QC-LDPC碼字主要的構(gòu)造是基于準(zhǔn)循環(huán)的單位子矩陣。(J.L.Fan 2000)(R.M.Tanner2001)(R.M.Tanner2001)(T.Okamura2003)(R. M.Tanner2004)這種準(zhǔn)循環(huán)的單位子矩陣結(jié)構(gòu)非常適合實(shí)現(xiàn)并行操 作的硬件，比如譯碼實(shí)現(xiàn)并行度大、進(jìn)而高吞吐率的譯碼器。傳統(tǒng)的 這種QC-LDPC碼字盡管適合并行度高的譯碼器實(shí)現(xiàn)，提高了吞吐率， 但是通過逆向方法得到了QC結(jié)構(gòu)的生成矩陣可能并不稀疏，或者就 算稀疏，其用生成矩陣來編碼得到校驗(yàn)比特并不是顯然的，要通過求 線性方程組來獲得，因此傳統(tǒng)的QC-LDPC碼字的編碼器還是相對復(fù) 雜的。為了解決這個問題，學(xué)者Zhang和Ryan首先提出的結(jié)構(gòu)化的重 復(fù)累積碼(StructuredIrregularRepeatAccumulatorcode，S-IRA) LDPC碼字(ZhangandRyan2006)，該結(jié)構(gòu)在適合高并行譯碼器的實(shí)現(xiàn) 的同時，可以以非常簡便高效的方法來完成編碼。

該種碼字結(jié)構(gòu)有如下特點(diǎn)，信息比特所對應(yīng)的矩陣部分由準(zhǔn)循環(huán) 子矩陣組成，而校驗(yàn)比特所對應(yīng)的矩陣部分是由雙對角陣組成的。

目前S-IRA碼字已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各大通信標(biāo)準(zhǔn)中，主要包括， 歐洲第二代數(shù)字廣播電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)DVB系列(ETSI,2006,DVBT2 2009,DVB-C22009,DVB-NGH2012)；IEEE802.11n無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) (IEEE802.11n2009)；IEEE802.11e無線廣域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(IEEE802.16e 2006)；中國數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)(DTTB)(GB20600-2006)；移動多 媒體廣播(CMMB2006)；北美CCSDS的近地深空通信系統(tǒng)(CCSDS 2007)；以及一些磁盤存儲設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)等等。

分析現(xiàn)在最新標(biāo)準(zhǔn)中所采用的結(jié)構(gòu)化的重復(fù)累加碼，我們發(fā)現(xiàn)在中高 碼率，該種類的LDPC碼字可以借助于密度進(jìn)化理論或者外信息圖 (EXIT)來設(shè)計(jì)，并展現(xiàn)出逼近香濃限的性能。但是在低碼率，比 如1/5，1/4，1/3，1/2等碼率，采用結(jié)構(gòu)化的重復(fù)累加結(jié)構(gòu)并不能很好 的逼近香濃限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)中，采用結(jié)構(gòu)化的重復(fù)累加結(jié)構(gòu)并 不能很好的逼近香濃限。

為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種LDPC碼的編碼方法， 包括如下步驟：

基于信源編碼后的比特流得到LDPC矩陣中的信息比特，并設(shè)定 所述LDPC矩陣中校驗(yàn)部分的大小以及循環(huán)子陣的大小；其中，所述 校驗(yàn)部分包括第一校驗(yàn)部分和第二校驗(yàn)部分；

初始化所述校驗(yàn)部分所對應(yīng)的各校驗(yàn)比特；

依照所述循環(huán)子陣的大小將所述信息比特進(jìn)行分組以得到多個 信息比特組，其中每個信息比特組對應(yīng)預(yù)設(shè)碼表中的一行校驗(yàn)比特地 址；