[發(fā)明專利]基于低密度奇偶校驗(yàn)的編碼方法、譯碼方法和相關(guān)裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010876461.0
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN114124108A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊永超;楊博;陳鵬;李宗鵬;黃維
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 深圳市深佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 李杭

一種基于低密度奇偶校驗(yàn)的編碼方法包括：獲取第一預(yù)設(shè)數(shù)量的信息比特行，每個信息比特行包括多個連續(xù)的信息比特塊，每個信息比特塊包括第二預(yù)設(shè)數(shù)量的信息比特；使用第一LDPC矩陣對每個信息比特行進(jìn)行編碼得到行碼字；根據(jù)全部信息比特行中信息比特塊構(gòu)造信息比特列；使用第二LDPC矩陣對信息比特列進(jìn)行編碼，得到列冗余比特組。本申請?jiān)谛邢騆DPC碼字的基礎(chǔ)上增加列向LDPC編碼，這樣不僅具有行向糾錯能力，還有列向糾錯能力，因此能夠提高譯碼成功率，增強(qiáng)譯碼的可靠性，從而減少重傳次數(shù)，降低信息傳輸時(shí)延。本申請還提供能夠?qū)崿F(xiàn)上述編碼方法的編碼裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及基于低密度奇偶校驗(yàn)的編碼方法、譯碼方法和相關(guān)裝置。

背景技術(shù)

通信系統(tǒng)存在干擾和衰落問題，信號傳輸會出現(xiàn)差錯，故對數(shù)字信號必須采用糾錯和檢錯技術(shù)，以增強(qiáng)數(shù)據(jù)在信道中傳輸時(shí)抵御各種干擾和衰落的能力，提高系統(tǒng)的可靠性，而對要在信道中傳送的數(shù)字信號進(jìn)行的糾錯和檢錯編碼就是信道編碼。信道編碼的一般做法就是在原信息的基礎(chǔ)上添加一些冗余信息，通常冗余信息都和原信息有一定的約束關(guān)系，所以在接收機(jī)中可以利用冗余信息檢驗(yàn)或糾正原信息中的錯誤部分，以達(dá)到降低錯誤率的效果。

低密度奇偶校驗(yàn)(low density parity check，LDPC)是一種應(yīng)用廣泛的信道編碼方法。LDPC碼是一種線性分組碼，各碼字之間是相互獨(dú)立的。當(dāng)LDPC碼字通過深衰信道到達(dá)接收機(jī)時(shí)，接收機(jī)收到的LDPC碼字可能有錯誤，LDPC碼字間的錯誤率并不均衡，有些碼字錯誤率極高，有些碼字無錯。目前需要依賴重傳機(jī)制保證更高的可靠性，但是重傳會增加傳輸時(shí)延。

對此，目前有一種編碼方法大致如下：發(fā)送端使用母矩陣對待傳輸序列進(jìn)行編碼。當(dāng)接收端譯碼失敗時(shí)，向發(fā)送端發(fā)送重傳請求，發(fā)送端根據(jù)重傳請求使用擴(kuò)展矩陣對待傳輸序列進(jìn)行編碼，再將編碼數(shù)據(jù)發(fā)送給接收端。其中，擴(kuò)展矩陣是在高碼率的母矩陣的基礎(chǔ)上擴(kuò)展所得。例如，母矩陣為M×N的矩陣，M為行數(shù)，N為列數(shù)。擴(kuò)展矩陣為(M+M1)×(N+N1)的矩陣。如果根據(jù)第一擴(kuò)展矩陣仍然譯碼失敗，接收端向發(fā)送端發(fā)送第二重傳請求，發(fā)送端根據(jù)第二重傳請求生成第二擴(kuò)展矩陣為(M+M2)×(N+N2)的矩陣。M1和M2都是增加的行數(shù)，N1和N2都是增加的列數(shù)，M，N，M1，M2，N1和N2都是正整數(shù)。

在實(shí)際應(yīng)用中，隨著重傳次數(shù)的增加，擴(kuò)展矩陣逐漸增大，編碼效率隨著重傳次數(shù)的增加而降低。以及，由于擴(kuò)展矩陣的稀疏性不如現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中經(jīng)過嚴(yán)格設(shè)計(jì)的LDPC基圖，因此基于擴(kuò)展矩陣的譯碼方法也會導(dǎo)致譯碼性能不佳。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請?zhí)峁┗诘兔芏绕媾夹ｒ?yàn)的編碼方法、譯碼方法和相關(guān)裝置，能夠提高譯碼的可靠性，由此能夠減少重傳次數(shù)，降低信息傳輸時(shí)延。

第一方面提供一種基于LDPC的編碼方法，在該方法中，獲取第一預(yù)設(shè)數(shù)量的信息比特行，使用第一LDPC矩陣對每個信息比特行進(jìn)行編碼得到行碼字；根據(jù)全部信息比特行中信息比特塊構(gòu)造信息比特列；使用第二LDPC矩陣對信息比特列進(jìn)行編碼，得到列冗余比特組。每個信息比特行包括多個連續(xù)的信息比特塊，每個信息比特塊包括第二預(yù)設(shè)數(shù)量的信息比特，第二預(yù)設(shè)數(shù)量是正整數(shù)且不大于在一個信息比特行中信息比特的總數(shù)。

依此實(shí)施，不僅能夠編碼得到行碼字，而且能夠編碼得到列冗余比特組，列冗余比特組和相應(yīng)的信息比特列可以構(gòu)成列碼字。這樣譯碼裝置收到無線信號后，可以對無線信號譯碼得到行碼字和列碼字，然后可以分別根據(jù)行碼字和列碼字恢復(fù)出信息比特。這樣不僅具有行向糾錯能力，還有列向糾錯能力，因此能夠提高譯碼成功率，增強(qiáng)譯碼的可靠性，而且可以減少重傳次數(shù)，降低信息傳輸時(shí)延。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)全部信息比特行中信息比特塊構(gòu)造信息比特列包括：按照信息比特行的次序從每個信息比特行的同一位置選取信息比特塊；將選取的信息比特塊組成信息比特列。根據(jù)信息比特塊構(gòu)造信息比特列，進(jìn)而編碼得到列碼字，這樣能夠建立信息比特行的約束關(guān)系，這樣能夠提高譯碼成功率，增強(qiáng)譯碼可靠性。