[發明專利]結構化LDPC碼的處理方法及裝置

有效

• 申請號: 201610670312.2
• 申請日: 2016-08-12
• 公開（公告）號: CN107733442B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 李立廣;徐俊;許進
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 江舟;董文倩

本發明提供了一種結構化LDPC碼的處理方法及裝置，其中，該方法包括：確定M行N列的基礎校驗矩陣和擴展因子Z，第二類元素包括h_cj和h_dj，所述h_cj和h_dj滿足關系式mod(h_dj?h_cj,A)≤B，h_cj和h_dj是列索引都為j以及行索引分別c和d的元素值，d＝mod(c+1,M)，c是小于或等于M?1的任意非負整數，j是小于或等于N?1的任意非負整數；根據所述基礎校驗矩陣和所述擴展因子Z進行結構化低密度奇偶校驗LDPC編碼或結構化LDPC譯碼。通過本發明，解決了相關技術中結構化LDPC碼的分層譯碼器需要等待時間進而會降低譯碼器的吞吐量問題。

技術領域

本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種結構化LDPC碼的處理方法及裝置。

背景技術

相關技術中的數字通信系統一般包括三個部分：發送端、信道和接收端。發送端可對信息序列進行信道編碼從而獲取編碼碼字，對編碼碼字進行交織，并將交織后的比特映射成調制符號，然后可以根據通信信道信息來處理和發送調制符號。在信道中，由于多徑、移動等因素導致特定的信道響應，這些都會使數據傳輸失真，同時由于噪聲和干擾也會進一步惡化數據傳輸。接收端接收通過信道后的調制符號數據，此時的調制符號數據已經失真，需要進行特定處理才能恢復原始信息序列。

根據發送端對信息序列的編碼方法，接收端可以對接收數據進行相應處理從而可靠地恢復原始信息序列。所述的編碼方法必須是收發兩端都是可見的。一般地，所述編碼處理方法是基于前向糾錯(Forward Error Correction，FEC)編碼，其中，前向糾錯編碼在信息序列中添加一些冗余信息。接收端可以利用該冗余信息來可靠地恢復原始信息序列。

相關技術中的FEC編碼包括：卷積碼、Turbo碼和低密度奇偶校驗(Low DensityParity Check，LDPC)碼。FEC編碼過程中，對比特數目為k的信息序列進行FEC編碼獲得n比特的FEC編碼碼字(冗余比特為n-k)，FEC編碼碼率為k/n。卷積編碼可容易地對任意大小的分組進行編碼，以及在Turbo編碼中，通過利用對信息序列進行操作處理的兩個編碼分量以及可支持不同大小的編碼交織方法，可支持不同的信息序列大小。LDPC碼是一種可以用非常稀疏的奇偶校驗矩陣或者二分圖定義的線性分組碼，正是利用它的校驗矩陣的稀疏性，才能實現低復雜度的編譯碼，從而使得LDPC走向實用化。經過各種實踐和理論證明，LDPC碼是在加性高斯白噪聲(Additive White Gaussian Noise，AWGN)信道下性能最為優良的信道編碼，性能非?？拷戕r極限。特別是，結構化LDPC碼由于具有結構化特征，逐漸成為主流應用，如在IEEE802.11ac、IEEE802.11ad、IEEE802.11aj、IEEE802.16e、IEEE802.11n、DVB、微波通信以及光纖通信等中獲得大量應用。LDPC碼的奇偶校驗矩陣中，每一行都是一個奇偶校驗碼，每一行中如果某一索引位置元素值等于1則說明該比特參與到該奇偶校驗碼中，如果等于0，則說明該位置比特不參與該奇偶校驗碼。這種結構化LDPC碼的奇偶校驗矩陣H為M×Z行和N×Z列的矩陣，它是由M×N個子矩陣構成，每個子矩陣都是大小為Z×Z的基本置換矩陣的不同冪次，也就是大小為Z×Z單位陣的循環移位若干值所獲得的矩陣。那么，每個子矩陣就可以利用這些循環移位值來表示，即結構化LDPC碼的基礎校驗矩陣，也可以叫做基礎矩陣。進而，可以直接采用基礎校驗矩陣和子矩陣大小Z來為確定結構化LDPC碼的構造，所述子矩陣大小Z也可以叫做擴展因子或者提升值(lift size)，在本發明中主要描述為擴展因子，意思都一致。結構化LDPC碼的奇偶校驗矩陣有如下的形式：

如果hb_ij＝＝-1，則有是大小為Z×Z的全零矩陣；為了從數學上更容易描述單位陣的循環移位，以上所述的結構化LDPC碼基礎校驗矩陣中，在這里定義一個大小Z×Z的標準置換矩陣P，對單位陣的循環移位即對標準置換矩陣P進行相應大小的冪次，所述的標準置換矩陣P如下所示：