LDPC编码中校验比特的计算方法和装置制造方法及图纸

技术编号:3424676 阅读:201 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种低密度奇偶校验码编码中校验比特的计算方法,包括:计算校验比特分组中的任一校验比特分组的值;利用所述任一校验比特分组的值并行计算其它校验比特分组中校验比特的值。利用本发明专利技术,可以并行的计算出其它校验比特分组中校验比特的值初始校验比特之外的其它各校验比特,从而可以降低编码计算的时延,提高编码的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及编解码
,特别涉及一种LDPC码编码中校验比特的计算方法和装置。
技术介绍
低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Codes),是于1962年提出的一种线性分组码。LDPC码具有很好的汉明距离特性。利用迭代译码算法,LDPC码可以较低的复杂度逼近香农信道容量限。但是由于当时的计算能力的限制,LDPC码被认为不是实用码,在很长一段时间内没有受到人们的重视。直到1993年,发现了性能近香农限的Turbo码后,利用随机构造的Tanner图研究了LDPC码的性能,发现采用和积译码算法的正则LDPC码具有和Turbo码相似的译码性能,在长码时甚至超过了Turbo码,这一结果引起了编码界研究LDPC码的热潮。 LDPC码是一种线性分组码,它的名字来源于其校验矩阵的稀疏性,即校验矩阵中每行(每列)非零元素的个数非常稀少,且位置呈随机发布,大部分元素都是“0”。对于码长为n、信息位个数为k的LDPC码,可以由其校验矩阵H(n-k)×n来描述,所有码字满足x·HT=0,其中x代表任一码字。校验矩阵的每一行表示一个校验约束,其中所有非零元素对应的码元变量xj构成一个校验集,用一个校验方程表示,即上述公式x·HT=0;校验矩阵的每一列表示一个码元变量参与的校验约束,当列元素不为零时,表示该码元变量参与了该行的校验约束。 在现有技术的802.16e相关协议中,为了降低LDPC码的编码复杂度,LDPC码构造如下 LDPC码基于一个或多个基本的LDPC码集。每个基本码是一个系统线性分组码。基本码可以生成不同的码率和不同的包长。 LDPC码集中的每个LDPC码定义为m*n的矩阵H,其中n是码长,m是码中奇偶校验位的个数,系统位的个数k=n-m。矩阵H定义如下 其中Pi,j是一个z*z的置换矩阵或者一个z*z的全0矩阵。矩阵H是由一个mb*nb(下标b表示与基本阵对应,base)的二进制基本矩阵Hb扩展来的,n=z*nb,m=z*mb,z为整数。扩展的具体方法是,把基本矩阵Hb中的每一个1换成一个z*z的置换矩阵,把每个0换成一个z*z的全0矩阵。基本矩阵的nb=24。 置换矩阵使用的置换方式是循环右移,置换矩阵集包含z*z的单位矩阵以及由单位矩阵产生的循环右移矩阵。由于每个置换矩阵由一循环右移来表示,那么二进制基本矩阵的信息以及其置换的信息就可以组合生成一个紧凑原型矩阵Hbm。原型矩阵Hbm和二进制基本矩阵Hb行列数均相同。通过将Hb中的0用空白或负数(如-1)来代替表示一z*z的全0矩阵,Hb中的1用循环移位大小p(i,j)≥0来代替,原型矩阵能直接扩展为H。 Hb分成两部分,其中Hb1为系统比特,Hb2为奇偶校验比特,所以, LDPC码集中的每个LDPC码定义为m*n的矩阵H,其中n是码长,m是码中奇偶校验位的个数,系统位的个数k=n-m。 Hb2还可以进一步包括hb和H′b2两部分,其中矢量hb为加权,H′b2为双对角线矩阵。H′b2矩阵中,i代表行数,j代表列数,i=j以及i=j+1时,矩阵元素为1;其它情况下为0。 基本矩阵中hb(0)=1,hb(mb-1)=1,第三个值hb(j)=1,0<j<(mb-1) 非0子矩阵通过一特定的循环右移值来循环右移。H′b2中的每个1被分配移位大小0。Hb扩展为H时,H′b2中的每一个1由一个z*z的单位矩阵代替。hb矢量顶端和底端的位置被分配相同的移位大小,hb矢量中间的第三个1是不成对的移位大小。为各不同码率的最大码长(n=2304)定义了基本原型矩阵。基本原型矩阵中的移位集{p(i,j)}用于确定相同码率其他不同码长的移位大小。每个原型矩阵有nb=24列,对于码长n,扩展因子zf=n/24,f是给定码率的码长序号,f=0,1,2,...,18。对于码长n=2304,扩展因子为z0=96。 如果码率为1/2,3/4A码,3/4B码,2/3B码以及5/6,则对{p(i,j)}按下式进行变化 如果码率为2/3A,则对{p(i,j)}按下式进行变化。 例如1/2码率时,如下 -1 94 73 -1 -1 -1 -1 -1 55 83 -1 -1 7 0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 27 -1 -1 -1 22 79 9 -1 -1 -1 12 -1 0 0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 24 22 81 -1 33 -1 -1 -1 0 -1 -1 0 0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 61 -1 47 -1 -1 -1 -1 -1 65 25 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 39 -1 -1 -1 84 -1 -1 41 72 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 46 40 -1 82 -1 -1 -1 79 0 -1 -1 -1 -1 0 0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 95 53 -1 -1 -1 -1 -1 14 18 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 -1 -1 -1 -1 -1 11 73 -1 -1 -1 2 -1 -1 47 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 -1 -1 -1 12 -1 -1 -1 83 24 -1 43 -1 -1 -1 51 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 94 -1 59 -1 -1 70 72 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 -1 -1 -1 7 65 -1 -1 -1 -1 -1 39 49 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 43 -1 -1 -1 -1 65 -1 41 -1 -1 -1 26 7 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 根据上述校验矩阵H的构造,编码方法如下 给定信息比特序列s=,LDPC编码就是确定M个校验比特p=,得到的LDPC码字为c=。将信息比特序列s分组 s=,u(i)= 同样地,将校验比特p分组 p=,v(i)= 现有技术中,LDPC码编码中校验比特的计算过程包括两步,(1)初始化v(0);(2)递归,根据v(i)计算v(i+1),0≤i≤mb-2 具体如下 (1)根据Hbm,可得 其中1≤x≤mb-2,Pi表示z×z的单位矩阵经过右循环移位i得到。上式乘以 则可以得到v(0),其中 (2)进行递归 在对现有技术的研究和实践过程中,专利技术人发现现有技术中存在以下问题 现有的LDPC码编码中校验比特的计算是一种串行计算方法,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低密度奇偶校验码编码中校验比特的计算方法,其特征在于,包括: 计算校验比特分组中的任一校验比特分组的值; 利用所述任一校验比特分组的值并行计算其它校验比特分组中校验比特的值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:余荣道
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:94[中国|深圳]

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