[發明專利]結構化LDPC碼的數據處理方法及裝置

有效

• 申請號: 202010593842.8
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN111565052B
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 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: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發明提供了一種結構化LDPC碼的數據處理方法及裝置，其中，該方法包括：獲取結構化LDPC編碼的編碼塊大小；至少根據以下參數之一確定編碼擴展因子z：編碼塊大小、基礎校驗矩陣的參數kb、正整數值p、mb行和nb列的基礎校驗矩陣；根據基礎校驗矩陣和編碼擴展因子對待編碼數據序列進行編碼或者對待譯碼數據序列進行譯碼，解決了相關技術中LDPC編譯碼的數據處理靈活度低的問題，提高了LDPC編譯碼數據處理的靈活度。

本申請是申請號為201610879343.9、申請日為2016年9月30日、發明名稱為“結構化LDPC碼的數據處理方法及裝置”的分案申請。

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碼的數據處理方法及裝置。

背景技術

數字通信系統中，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，簡稱為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。

一些常見的FEC編碼包括：卷積碼、Turbo碼和低密度奇偶校驗(Low DensityParity Check，簡稱為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，簡稱為AWGN)信道下性能最為優良的信道編碼，性能非常靠近香農極限，優于卷積碼和Turbo編碼。

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。這種結構化LDPC碼的奇偶校驗矩陣H為mb×z行和nb×z列的矩陣，它是由mb×nb個分塊矩陣構成，每個分塊矩陣都是z×z的基本置換矩陣的不同冪次，它們都是單位陣的循環移位矩陣。具有如下的形式：

如果有即z×z的全0矩陣；如果是大于或者等于0的整數，定義在這里P是一個z×z的標準置換矩陣，如下所示：

通過這樣的冪次就可以唯一標識每一個分塊矩陣，如果某一分塊矩陣為全0矩陣，矩陣一般用-1來表示，如果是單位陣的循環移位s獲得，則等于s，所以所有可以構成一個基礎校驗矩陣Hb。而z是指示所述標準置換矩陣的維數，在此我們將z稱之為擴展因子。此時，結構化LDPC碼完全可以由基礎校驗矩陣Hb和擴展因子z唯一確定。基礎校驗矩陣包括多個參數：mb、nb和kb，其中，mb是基礎校驗矩陣行數(可以說是基礎校驗矩陣的校驗列數)，nb基礎校驗矩陣列數，而kb＝nb-mb是基礎校驗矩陣的系統列數。

例如，基礎校驗矩陣Hb(2行4列)如下而且擴展因子z等于4：