[發明專利]空間耦合準循環LDPC碼的生成

有效

• 申請號: 201680090998.6
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN110024294B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 瓦西里·斯坦尼斯拉沃維奇·烏薩尤克
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H03M13/03
• 分類號: H03M13/03;H03M13/11
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強;李稷芳

本發明涉及一種用于提供至少一個奇偶校驗矩陣的裝置(100)，該奇偶校驗矩陣基于定義多個基矩陣的一組基矩陣參數來定義空間耦合低密度奇偶校驗LDPC碼，該多個基矩陣中的每個基矩陣與多個原模圖中的原模圖相關聯，其中一組基矩陣參數定義多個基矩陣的大小W×C、循環大小N、最大列權重M和一組允許列權重，其中裝置(100)包括：處理器(101)，該處理器(101)用于：通過丟棄多個原模圖中的原模圖而基于多個原模圖生成一組候選原模圖；提升一組候選原模圖中的原模圖以用于生成多個碼；以及通過丟棄多個碼中的碼而基于多個碼生成一組候選碼，其中處理器(101)用于基于模擬退火技術提升一組候選原模圖中的原模圖。

技術領域

本發明涉及信道編碼領域。更具體地，本發明涉及生成低密度奇偶校驗(lowdensity parity check，LDPC)碼的設備和方法。

背景技術

糾錯碼是一種接近通信系統容量的有效方法。構成一類糾錯碼的LDPC碼已于1962年引入。由于實施此類碼的編碼器和解碼器的計算工作量的限制以及里德-所羅門(Reed-Solomon)碼的引入，LDPC碼被忽略了差不多30年。在這個漫長的時期，對這個主題進行的唯一值得注意的工作是推廣了LDPC碼并引入了這些碼的圖形表示，該圖形表示被稱為泰納(Tanner)圖。自1993年以來，隨著渦輪碼的引入，研究人員開始致力于尋找可以接近香農(Shannon)信道容量的低復雜度碼。

眾所周知，隨著碼長變大，隨機構造的不規則LDPC碼的性能會非常接近加性高斯白噪聲(additive white Gaussian noise，AWGN)信道的香農極限。此外，已經表明，塊長為10⁷的不規則LDPC碼可能與香農容量非常接近(即，0.0045dB)。

盡管隨機構造的LDPC碼表現出良好的漸近性能，但其隨機性阻礙了分析和實施的容易性。在試圖對LDPC碼進行代數構造時，準循環(quasi-cyclic，QC)LDPC碼已受到越來越多的關注，因為它可以利用移位寄存器和小部分所需的內存進行線性化時間編碼。

隨著需要高數據速率應用的需求增加，最近許多通信系統采用超高吞吐量QC-LDPC碼來匹配數據速率要求，例如由下一代或5G無線通信系統提出的那些數據速率要求。

空間耦合LDPC碼在中等到高的長度和速率以及簡單的結構下表現出優異的性能，這降低了對速率和長度適配碼的分析、設計和硬件實施的復雜度。SC-LDPC碼的這些性質為未來的編碼標準提供了有吸引性的可能性。

US 2015/0155884 A1公開了一種使用代數方法設計SC-LDPC碼的基矩陣的示例。更具體地說，US 2015/0155884 A1公開了一種用于使用以下文獻中所公開的方法而基于乘法群生成SC-LDPC碼的代數方法：R.M.Tanner、D.Sridhara、A.Sridharan、T.E.Fuja和D.J.Costello的“基于循環矩陣的LDPC塊和卷積碼(LDPC block and convolutionalcodes based on circulant matrices)”，《IEEE信息論匯刊》，第50卷，第12號，第2966-2984頁，2004年12月。

US 8103931 B2公開了一種包括使用爬山技術對基矩陣進行圖形提升的方法。

鑒于上述情況，需要用于生成LDPC碼的改進的設備和方法。

發明內容

本發明的目標是提供用于生成LDPC碼的設備和方法。

前述和其它目標是由獨立權利要求的主題實現的。其它實施形式根據從屬權利要求、說明書和附圖是顯而易見的。