一种LDPC编码方法技术

本发明专利技术提供了一种LDPC编码方法，包括以下步骤：设计用于进行LDPC编码的LDPC编码矩阵；初始化编码存储器RAM，将串行输入的信息比特部分与编码矩阵的每一列的列矩阵信息分别依次进行运算，所得运算结果寄存于编码存储器用于输出校验比特部分；其中，编码存储器的数量由以编码矩阵的最大列重N来确定，设计LDPC编码矩阵，包括：编码矩阵以L列为单位，分为若干个子列矩阵；子列矩阵中第一列矩阵信息由LDPC码表给出，后续相邻列矩阵信息由第一列矩阵信息通过预设推算方式得出，本方法能使LDPC编码器的存储空间尽可能小，又不至于使设计难度太大，还能兼顾到不同码字的通用性。

【技术实现步骤摘要】
一种LDPC编码方法
本专利技术属于信道编码
，尤其涉及一种LDPC编码方法。
技术介绍
LDPC(LowDensityParityCheckCode，低密度奇偶校验码)编码技术是近年信道编码领域的研究热点，目前已广泛应用于卫星通信、光纤通信、移动通信、数字广播通信等领域。LDPC码的优点在于接近香农极限、结构灵活、更低的误码平层；但缺点是硬件资源需求较大，尤其较长的码字才能体现性能上的优势，导致编码更复杂，需求的硬件资源更大；如果单纯从节省资源的角度设计编码器，又会使编码器的控制变得复杂或者带来过大的处理延时。以目前一种数字广播系统采用的(38880,25920)LDPC编码为例，信息位为38880比特，校验位为25920比特。在例如利用RTL(ResistorTransistorLogic)方式实现时，如果按照全并行处理的方式编码，需要的存储单元为38880*25920比特的矩阵。如此大的存储容量需求对于LDPC编码器的小型化、低功耗都非常不利；而为了节约存储空间，也可以仅采用1*25920的存储单元，但是相应的寻址操作会变得相当复杂，处理延时也会大大增加，给实现快速可靠LDPC编码带来很大困难。另外，由于LDPC码字还具有一定的“非规律”特性，即相当部分的码字不能通过运算获得，使得LDPC编码器的实现结构与码字的构造结构密切相关，从而更换码表很可能导致整个LDPC编码器设计推到重来。综上，在进行LDPC编码时，如果能找到一种方法既能使LDPC编码器的存储空间尽可能小，又不至于使设计难度太大，还能兼顾到不同码字的通用性——更换码字不至于使整个设计推倒重来，则该方法不失为一种具有显著进步的LDPC编码器设计方法。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种LDPC编码方法，能够使得存储空间尽可能小，又不至于使设计难度太大，还能兼顾到不同码字的通用性。依据上述目的，实施本专利技术的一种LDPC编码方法，包括以下步骤：设计用于进行LDPC编码的LDPC编码矩阵；初始化编码存储器RAM，将串行输入的信息比特部分与编码矩阵的每一列的列矩阵信息分别依次进行运算，所得运算结果寄存于编码存储器用于输出校验比特部分；其中，所述编码存储器的数量由以所述编码矩阵的最大列重N来确定，设计所述LDPC编码矩阵，包括：所述编码矩阵以L列为单位，分为若干个子列矩阵；子列矩阵中第一列矩阵信息由LDPC码表给出，后续相邻列矩阵信息由第一列矩阵信息通过预设推算方式得出。进一步地，根据本专利技术的LDPC编码方法，还具有这样的特征，其中，设计所述LDPC码表，包括：所述LDPC码表由i行地址信息组成，该地址信息给出LDPC编码矩阵第(i-1)*L+1列中1的位置索引。进一步地，根据本专利技术的LDPC编码方法，还具有这样的特征，其中，预设推算方式为：An为从码表读出的第1列矩阵信息；Am为由An推算得出的后续相邻列中列矩阵信息即“1”的位置索引；M为检验比特部分长度；L为所述编码矩阵中子矩阵的大小即所述子列矩阵的预定列长度；m是子列矩阵中列序号减1，即m＝1，…，L-1；可得：Am＝(An+m*M/L)mod(M)。进一步地，根据本专利技术的LDPC编码方法，还具有这样的特征，其中，信息比特部分和列矩阵信息做运算方式为模2加。进一步地，根据本专利技术的LDPC编码方法，还具有这样的特征，其中，当全部信息比特串行输入完毕后，读取N个校验位运算中间结果与模2加法器的输出结果做模2加运算，其中，模2加法器的初始结果为比特0，从而得到M个校验比特部分。进一步地，根据本专利技术的LDPC编码方法，还具有这样的特征，其中，所述编码矩阵中子矩阵的大小L是基于信息比特部分长度K和校验比特部分长度M、以及所述编码矩阵的大小来确定的。进一步地，根据本专利技术的LDPC编码方法，还具有这样的特征，其中，所述编码存储器的存储深度为M,宽度为1，该存储深度由所述校验比特部分的长度M确定。进一步地，根据本专利技术的LDPC编码方法，还具有这样的特征，LDPC编码器还包括，将输出的校验比特部分和信息比特部分进行拼接组合。本专利技术的作用和效果本专利技术采用的LDPC编码方法具有如下优点：依据编码矩阵的最大列重来合理确定编码存储器的数量，能够在大幅降低存储空间的同时，使得对存储空间的寻址控制复杂度大幅降低；并且编码器输出延时较小，在全部信息位比特输入完成后仅需少量(小于等于十个时钟周期)时钟周期即可输出校验位比特；更改LDPC编码码字不会使整个设计推倒重来，只做适当调整即可。附图说明图1是本专利技术的一种LDPC编码方法的步骤图；图2是本专利技术的一种LDPC编码器的逻辑电路示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。图1是本专利技术的一种LDPC编码方法的步骤图；本实施例提供了一种LDPC编码方法，包括以下步骤：步骤S1:设计用于进行LDPC编码的LDPC编码矩阵；步骤S2:对编码码字中的信息比特部分与LDPC编码矩阵进行运算，所得运算结果寄存于编码存储器用于输出校验比特部分；其中，编码存储器的数量由以编码矩阵的最大列重N来确定。令LDPC的编码结果为c＝(λ0,λ1,...,λK-1,p0,p1,...,pm,...,pM-1)；其中，(λ0,λ1,...,λK-1)为原始的信息比特部分，是已知的{1,0}序列。(p0,p1,p2,...,pM-1)是校验比特部分，为待计算的比特。LDPC编码器的构造方法的具体实现方法如下：步骤1、设计LDPC的编码矩阵和LDPC码表，使得编码矩阵具有如下特性：编码矩阵的列可以等分成Q部分，即Q个列矩阵部分，每部分包含连续的L列，即有Q*L＝K，其中K为原始信息比特部分的比特数，L为编码矩阵中子矩阵的大小即列矩阵部分的预定列长度。每相邻的L列矩阵中，第一列矩阵信息由码表给出(码表由Q行组成，每行给出LDPC编码矩阵第i*L+1列中“1”的位置索引，i＝0,1,2,…,Q-1)，后面的L-1列矩阵信息可以由第一列通过预设推算方式进行推算得出。步骤2、生成N个1*M深度的RAM，其中N为编码矩阵的最大列重(每列中“1”的个数)，M为校验比特部分的长度。初始化RAM所有地址数据为比特0。步骤3、编码器串行输入的第一个信息比特λ0分别与n个RAM中读出的An地址的数据做模2加运算，并将结果再回存入n个RAM的读出地址An中，即其中，An为从码表读出的第1列矩阵信息(即“1”在列中的位置索引)，n为编码矩阵的第一列列重，且有n≤N；此过程为对n个RAM的并行操作。步骤4、对于编码器串行输入的后面L-1位信息比特λm，m＝1，…，L-1，同样分别与Rm个RAM中读出的Am地址的数据做模2加运算，并将结果再回存入Rm个RAM的读出地址Am中，即其中，Am为由An推算得出的后续相邻列中“1”的位置索引,Am和An之间满足预设推算方式；Rm为编码矩阵在该列的列重，且有Rm≤N；此过程也为对Rm个RAM的并行操作。该预设推算方式为：Am＝(An+m*M/L)mod(M)，L为编码矩阵中子矩阵的大小即列矩阵部分的预定列长度；m是子列矩阵中列序号减1，即m＝1，…，L-1。步骤5、同样地，对于编码器串行输入的第i*L+1个信息比特(i＝1,2,…,Q-1)，分别按照步骤3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LDPC编码方法，包括以下步骤：设计用于进行LDPC编码的LDPC编码矩阵；初始化编码存储器RAM，将串行输入的信息比特部分与编码矩阵的每一列的列矩阵信息分别依次进行运算，所得运算结果寄存于编码存储器用于输出校验比特部分；其中，所述编码存储器的数量由以所述编码矩阵的最大列重N来确定，设计所述LDPC编码矩阵，包括：所述编码矩阵以L列为单位，分为若干个子列矩阵；子列矩阵中第一列矩阵信息由LDPC码表给出，后续相邻列矩阵信息由第一列矩阵信息通过预设推算方式得出。

【技术特征摘要】
1.一种LDPC编码方法，包括以下步骤：设计用于进行LDPC编码的LDPC编码矩阵；初始化编码存储器RAM，将串行输入的信息比特部分与编码矩阵的每一列的列矩阵信息分别依次进行运算，所得运算结果寄存于编码存储器用于输出校验比特部分；其中，所述编码存储器的数量由以所述编码矩阵的最大列重N来确定，设计所述LDPC编码矩阵，包括：所述编码矩阵以L列为单位，分为若干个子列矩阵；子列矩阵中第一列矩阵信息由LDPC码表给出，后续相邻列矩阵信息由第一列矩阵信息通过预设推算方式得出。2.如权利要求1所述的LDPC编码方法，其特征是，其中，设计所述LDPC码表，包括：所述LDPC码表由i行地址信息组成，该地址信息给出LDPC编码矩阵第(i-1)*L+1列中1的位置索引。3.如权利要求1所述的LDPC编码方法，其特征是，其中，预设推算方式为：An为从码表读出的第1列矩阵信息；Am为由An推算得出的后续相邻列中列矩阵信息即“1”的位置索引；M为检验比特部分长度；L为所述编码矩阵中子...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文军，董庆龙，管云峰，
申请(专利权)人：上海数字电视国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31