编码设备、纠错码配置方法及其程序技术

公开了减小必要记录区域并可以在短时间内切换的编码设备等。所述设备包括：检验矩阵产生装置(11)，产生块检验矩阵；以及编码装置(12)，通过块检验矩阵，从输入消息来产生并输出码字。此外，上述检验矩阵产生装置(11)具有：次数分配单元(11a)，通过自反多项式的系数，规定块检验矩阵的函数值；权重分布确定单元(11b)，通过使用掩码模式，规定块检验矩阵的每个块的分量中为非零矩阵的分量数目；第一次数改变单元(11c)，将块检验矩阵的第k_r行块的分量的总和当做循环置换矩阵；以及第二次数改变单元(11d)，规定除了块检验矩阵的第k_r行块之外的每个行块的分量中为非零矩阵的分量的行块编号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及编码设备、纠错码配置设备及其程序。更具体地，本专利技术涉及一种编码设备等，其利用小存储区域构造多种准循环低密度奇偶校验码。
技术介绍
对于诸如卫星通信、移动通信、光盘等的数字信号的传送和存储，总是需要减少所需电能、减少天线尺寸、改善传输速度(或存储容量)等。为了满足这种需求，采用具有大编码增益的纠错编码技术。在这些技术中，已知低密度奇偶校验码(下面称为LDPC码)为具有大编码增益的纠错码，并且在上述各种数字通信系统和存储设备中越来越多地使用LDPC码。使用LDPC码的编码设备产生准循环LDPC码的块检验矩阵，并将其传递给编码器。 编码器通过使用检验矩阵，对作为数字信号的输入消息执行编码处理，来产生码字，并将码字输出给调制器。调制器经由载波，将其发送给诸如光纤的传输路径。可选地，传输路径可以由诸如光盘的存储介质代替。在此注意，LDPC码不仅意味着单个纠错编码系统，而用作具有如下特性的纠错码的统称检验矩阵是稀疏的(矩阵中的大部分分量是0，为I的分量的数目较少)。其中，准循环LDPC码可以通过使用诸如和积算法或最小和算法的重复解码方法，构造具有大编码增益的纠错编码系统。下面将更加详细地进行描述。表达式I示出了 r Xη的块矩阵(r和η是满足r彡η和k = n_r的自然数),其示出了准循环LDPC码的块检验矩阵。在如表达式I所示的块矩阵的每个分量的循环置换矩阵中，次数(degree)u (i, j)表示O和m_l之间的整数(m是I或更大的整数)或符号-00 (i是O和r-Ι之间的整数，且j是O和η-I之间的整数)。此外，表达式2示出了表达式I所示的mXm循环置换矩阵P。P是置换矩阵，其中，在每一行和每一列存在一个“ I ”，并且其他分量为“O ”、此外，P的每一行矢量相对于其上一级的行矢量向右循环移位。仅最高级的行矢量的第一个分量是“1”，其他分量是“O”(最左边的分量被认为是第O个分量)。当u是O和m-Ι之间的整数时，“P~u”表示循环置换矩阵，其中仅最高行矢量的第u个分量为“I”且其他分量为“O”。这里，“u”被称为循环置换矩阵P~u的次数。当次数u为“O”时，P~u是单位矩阵，其中仅对角分量为“I”。因此，其特别地表示为“I”。此外，为了简化表示，次数-⑴的循环置换矩阵P~_⑴表示所有分量均为“O”的零矩阵。另外，“具有上角标B的A” (例如，A的B次幂)表示为“A~B”，且“具有下角标B的A”在数值表示之外的意思中表示为“A_B”。(表达式I)权利要求1.一种用于构造准循环低密度奇偶校验码的编码设备，包括 检验矩阵产生模块，该检验矩阵产生模块产生所述准循环低密度奇偶校验码的块检验矩阵，所述块检验矩阵以行的数目和列的数目均为q-Ι的循环置换矩阵或零矩阵作为分量，q是4或更大的整数且为2的幂，行块的数目为r，且列块的数目是q+1，r是含4和q的4和q之间的整数，且第i个行块 和第j个列块分量与零矩阵或循环置换矩阵匹配，i是O和r-Ι之间的整数，j是O和q之间的整数，所述矩阵的左端列被定义为第O列，顶端行被定义为第O行，所述循环置换矩阵的次数是以整数j-i作为自变量的函数λ (j-i)的值；以及 编码模块，该编码模块通过所述块检验矩阵，从输入消息来产生并输出码字，其中， 所述检验矩阵产生模块还包括 次数分配单元，该次数分配单元通过以具有有限域GF(q~2)中q_l个单元的自反多项式的系数作为根，规定所述块检验矩阵的所述函数值λ (j-i)； 权重分布确定单元，该权重分布确定单元通过使用给定掩码模式，规定所述块检验矩阵的每个列块的分量中为非零矩阵的分量数目，并规定所述块检验矩阵的每个行块的分量中为非零矩阵的分量数目； 第一次数改变单元，该第一次数改变单元将所述块检验矩阵的第k_r个块的分量的总和当做循环置换矩阵，k_r是(q+l_r)/2的整数部分；以及 第二次数改变单元，该第二次数改变单元规定除了所述块检验矩阵的第k_r列块之外的每个列块的分量中为非零矩阵的分量的行块编号。2.如权利要求I所述的编码设备，其中 所述检验矩阵产生模块的所述权重分布确定单元将所述块检验矩阵的q+Ι个列块中除了右端的r-Ι个列块和所述第k_r列块之外的q+1-r个列块中的q+l_n个列块的所有分量定义为零矩阵；以及 所述检验矩阵产生模块包括消除整个分量均为零矩阵的q+1-n个列块的列块消除单J Li ο3.如权利要求I或2所述的编码设备，其中，所述编码模块包括 矩阵数据保存存储器，该矩阵数据保存存储器存储检验矩阵产生模块所产生的所述块检验矩阵以及所述掩码模式； r个矩阵乘法设备，所述矩阵乘法设备计算所述消息的信息比特串与循环置换矩阵的矩阵乘积，所述循环置换矩阵的次数是以整数j-i作为自变量的函数λ (j-i)的值，所述函数λ (j-i)是以具有有限域GF(q~2)中q-Ι个单元的自反多项式的系数作为根而规定的；以及 选择器，该选择器根据所述矩阵数据保存存储器所保存的所述掩码模式，将输入信号切换至所述矩阵乘法设备。4.如权利要求3所述的编码设备，其中，所述矩阵数据保存存储器包括 保存多个所述块检验矩阵的所有列块中的列块中分量均为非零循环置换矩阵的所有行块的行编号的功能；以及 针对每个所述块检验矩阵，将输入信号改变至所述选择器的功能。5.一种用于构造准循环低密度奇偶校验码的纠错码配置方法，包括由检验矩阵产生模块产生所述准循环低密度奇偶校验码的块检验矩阵，所述块检验矩阵以行的数目和列的数目均为q_l的循环置换矩阵或零矩阵作为分量，q是4或更大的整数且为2的幂，行块的数目为r，且列块的数目是q+1，r是含4和q的4和q之间的整数，且第i个行块和第j个列块分量与零矩阵或循环置换矩阵匹配，i是O和r-Ι之间的整数，j是O和q之间的整数，所述矩阵的左端列被定义为第O列，顶端行被定义为第O行，所述循环置换矩阵的次数是以整数j-i作为自变量的函数λ (j-i)的值；以及 由编码模块通过所述 块检验矩阵，从输入消息产生并输出码字；并且还包括 在产生所述块检验矩阵时， 由次数分配单元通过以具有有限域GF(q~2)中q_l个单元的自反多项式的系数作为根，规定所述块检验矩阵的所述函数值λ (j-i)； 由权重分布确定单元通过使用给定掩码模式，规定所述块检验矩阵的每个列块的分量中为非零矩阵的分量数目，并规定所述块检验矩阵的每个行块的分量中为非零矩阵的分量数目； 由第一次数改变单元将所述块检验矩阵的第k_r个块的分量的总和当做循环置换矩阵，k_r是(q+l_r)/2的整数部分；以及 由第二次数改变单元规定除了所述块检验矩阵的第k_r列块之外的每个列块的分量中为非零矩阵的分量的行块编号。6.如权利要求5所述的纠错码配置方法，包括 将所述检验矩阵产生模块所产生的所述块检验矩阵以及所述掩码模式存储到所述编码模块的矩阵数据保存存储器中； 根据所述矩阵数据保存存储器所保存的所述掩码模式，由所述编码模块的选择器切换输入信号；以及 由所述编码模块的矩阵乘法设备计算所述消息的信息比特串与循环置换矩阵的矩阵乘积，所述循环置换矩阵的次数是以整数j-i作为自变量的函数λ (j-i)的值，所述函数λ (j-i)是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：神谷典史，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：
国别省市：