[發(fā)明專利]CDR中基于四級流水線的高速QC-LDPC編碼器

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510047794.1
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104579364A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 張鵬;劉志文;張燕
• 申請（專利權）人: 榮成市鼎通電子信息科技有限公司
• 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

1.一種CDR中基于四級流水線的高速QC-LDPC編碼器，1/4碼率QC-LDPC碼的校驗矩陣H是由c×t個b×b階循環(huán)矩陣構成的陣列，其中，c＝27，t＝36，b＝256，e＝t-c＝9，校驗矩陣H通過行列交換變換成近似下三角形狀，可劃分為6個子矩陣，A是由26×9個b×b階循環(huán)矩陣構成，B是由26×1個b×b階循環(huán)矩陣構成，下三角矩陣T是由26×26個b×b階循環(huán)矩陣構成，C是由1×9個b×b階循環(huán)矩陣構成，D是由1×1個b×b階循環(huán)矩陣構成，E是由1×26個b×b階循環(huán)矩陣構成，Φ＝(ET-1B+D)-1是由1×1個b×b階循環(huán)矩陣構成，Φ1是由ΦT的循環(huán)矩陣生成多項式構成的1×b階矩陣，其中，上標T和-1分別表示轉置和逆，是由27×27個b×b階循環(huán)矩陣Qj,k構成，其中，I是單位矩陣，0是全零矩陣，1≤j≤27，1≤k≤27，非零循環(huán)矩陣Qj,k相對于b×b階單位矩陣的循環(huán)右移位數(shù)是sj,k，其中，0≤sj,k<b，Y＝[B T]是由26×27個b×b階循環(huán)矩陣Yj,k構成，其中，1≤j≤26，1≤k≤27，非零循環(huán)矩陣Yj,k相對于b×b階單位矩陣的循環(huán)右移位數(shù)是sj,k，其中，0≤sj,k<b，A和C對應信息向量a，矩陣B和D對應一部分校驗向量px，矩陣T和E則對應余下的校驗向量py，校驗向量p＝(px,py)，以b比特為一段，信息向量a被等分為9段，即a＝(a1,a2,…,a9)，校驗向量p被等分為27段，即p＝(p1,p2,…,p27)，px＝p1，py＝(p2,p3,…,p27)，向量f被等分為26段，即f＝(f1,f2,…,f26)，向量w被等分為1段，即w＝f27，[f w]＝(f1,f2,…,f27)，向量q被等分為26段，即q＝(q1,q2,…,q26)，向量x被等分為1段，即x＝q27，[q x]＝(q1,q2,…,q27)，向量y被等分為26段，即y＝(y1,y2,…,y26)，其特征在于，所述編碼器包括以下部件：

稀疏矩陣與向量的乘法器，由36個256比特寄存器R1,1,R1,2,…,R1,36和27個多輸入異或門X1,1,X1,2,…,X1,27組成，用于計算向量f和w；所述稀疏矩陣與向量的乘法器計算向量f和w的步驟如下：

第1步，輸入信息段a1,a2,…,a9，將它們分別存入寄存器R1,1,R1,2,…,R1,9中；

第2步，寄存器R1,1,R1,2,…,R1,9同時循環(huán)左移1次，異或門X1,1,X1,2,…,X1,27分別將異或結果左移入寄存器R1,10,R1,11,…,R1,36中；

第3步，重復第2步256次，完成后，寄存器R1,10,R1,11,…,R1,36存儲的內容分別是向量段f1,f2,…,f27，它們構成了向量f和w；

I型后向迭代電路，由27個256比特寄存器R2,1,R2,2,…,R2,27和26個多輸入模2加法器A2,2,A2,3,…,A2,27組成，用于計算向量q和x；所述I型后向迭代電路計算向量q和x的步驟如下：

第1步，輸入向量段f1，將向量段q1＝f1存入寄存器R2,1中；

第2步，輸入向量段fj，非零循環(huán)矩陣Qj,k對應的向量段qk被循環(huán)左移sj,k位后送入多輸入模2加法器A2,j中與向量段fj進行異或運算，異或結果qj被存入寄存器R2,j中，其中，2≤j≤27,1≤k<j，0≤sj,k<256；

第3步，以1為步長遞增改變j的取值，重復第2步26次，最終，寄存器R2,1,R2,2,…,R2,27存儲的分別是向量段q1,q2,…,q27，它們構成了向量q和x；

高密度矩陣與向量的乘法器，由1個查找表L1、2個b比特寄存器R3,1和R3,2以及1個b位二輸入異或門X3,1組成，用于計算部分校驗向量px，查找表L1存儲可變的1比特向量與固定的矩陣Φ1的所有可能乘積；所述高密度矩陣與向量的乘法器計算向量px的步驟如下：

第1步，清零寄存器R3,2，輸入向量段x1，將它存入寄存器R3,1中；

第2步，寄存器R3,1循環(huán)左移1次，異或門X3,1對查找表L1的輸出和寄存器R3,2的內容進行異或，異或結果被循環(huán)左移1次后存回寄存器R3,2；

第3步，重復第2步256次，完成后，寄存器R3,2存儲的內容是校驗段p1，它構成了部分校驗向量px；

II型后向迭代電路，由27個256比特寄存器R4,1,R4,2,…,R4,27和26個多輸入模2加法器A4,1,A4,2,…,A4,26組成，用于計算向量y，y與向量q異或得到部分校驗向量py，從而得到校驗向量p＝(px,py)；所述II型后向迭代電路計算向量y的步驟如下：

第1步，輸入校驗段p1，將它存入寄存器R4,27中；

第2步，非零循環(huán)矩陣Yj,k對應的向量段pk或yk被循環(huán)左移sj,k位后送入多輸入模2加法器A4,j中進行異或運算，異或結果yj被存入寄存器R4,j中，其中，1≤j≤26,1≤k<1+j，0≤sj,k<256；

第3步，以1為步長遞增改變j的取值，重復第2步26次，最終，寄存器R4,1,R4,2,…,R4,26存儲的分別是向量段y1,y2,…,y26，它們構成了向量y。