專(zhuān)利名稱(chēng)：生成ldpc碼的方法以及采用該ldpc碼的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及糾錯(cuò)碼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于生成線(xiàn)性糾錯(cuò)碼LDPC碼(低密度奇偶校驗(yàn)碼)的方法以及采用該方法的裝置。
背景技術(shù)：
LDPC(Low Density Parity Check)碼是一種具有稀疏校驗(yàn)矩陣的線(xiàn)性糾錯(cuò)碼。因其具有逼近“香農(nóng)限(Shannon Limit)”、系統(tǒng)復(fù)雜度低和易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字通信領(lǐng)域中，尤其是在采用正交頻分復(fù)用技術(shù)的無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域中，LDPC碼已經(jīng)展露出良好的應(yīng)用前景。
由于利用LDPC碼所形成的校驗(yàn)矩陣，不僅可用于對(duì)接收端收到的經(jīng)過(guò)編碼的信息進(jìn)行譯碼，還可通過(guò)特定的轉(zhuǎn)換，例如通過(guò)高斯消元而得到生成矩陣，該生成矩陣可用于對(duì)來(lái)自發(fā)送端的信息進(jìn)行編碼。因此，在當(dāng)前有關(guān)LDPC碼的研究中，多數(shù)的技術(shù)方案都是圍繞著LDPC碼編碼器或LDPC碼譯碼器提出的。
在所提出的LDPC碼編碼器中，例如一種采用準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼(quasi-cyclic LDPC codes)的編碼器，由于采用了數(shù)字反饋移位寄存器的形式進(jìn)行編碼，因而該LDPC碼編碼器的復(fù)雜度得到降低。然而，當(dāng)采用由該LDPC碼得到的校驗(yàn)矩陣進(jìn)行譯碼時(shí)，卻不能達(dá)到期望的吞吐量(throughput)。這里，吞吐量與編碼率(code rate)、譯碼器中設(shè)置的迭代次數(shù)和采用的時(shí)鐘頻率以及選擇的譯碼電路的并行度有關(guān)。
而在所提出的LDPC碼譯碼器中，例如一種采用并行結(jié)構(gòu)的LDPC碼譯碼器，由于消除了對(duì)同一個(gè)存儲(chǔ)器進(jìn)行尋址以存儲(chǔ)同時(shí)計(jì)算出的數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的沖突，因而該LDPC碼譯碼器的吞吐量得到了有效的提高。但是，當(dāng)采用該LDPC碼得到的生成矩陣進(jìn)行編碼時(shí)，卻導(dǎo)致了編碼器的設(shè)計(jì)異常復(fù)雜。
因此，如何構(gòu)造一個(gè)合適的LDPC碼，既能夠發(fā)揮LDPC碼糾錯(cuò)能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，又能夠兼顧編碼的復(fù)雜度和譯碼的吞吐量?jī)蓚€(gè)方面的性能，正在成為目前關(guān)于LDPC碼研究中的熱點(diǎn)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于生成LDPC碼的方法，該方法能夠根據(jù)期望的吞吐量，靈活地設(shè)計(jì)LDPC碼，從而既能夠顯著地提高譯碼器的譯碼速率，又不會(huì)增加LDPC碼編碼器的復(fù)雜度。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種用于LDPC碼譯碼器的方法，該方法充分地利用了譯碼電路中的并行度，既保證了高速的譯碼速率，又節(jié)省了譯碼器中硬件資源的消耗。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種用于LDPC碼編碼器的方法，該方法在確保達(dá)到預(yù)期的吞吐量的前提下，進(jìn)一步降低了LDPC碼編碼器的復(fù)雜度。
按照本發(fā)明的一種用于生成LDPC碼的方法，包括步驟根據(jù)預(yù)定的編碼率和約束長(zhǎng)度，確定構(gòu)成該LDPC碼的矩陣的行數(shù)和列數(shù)；根據(jù)預(yù)定的列重，將該矩陣劃分為多個(gè)層；選擇一個(gè)并行度因子；根據(jù)該并行度因子，將該矩陣中的至少一個(gè)所述層劃分為多個(gè)子層和將每一個(gè)所述子層劃分為多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊；根據(jù)所述列重和預(yù)定的行重，確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的位置，以形成該LDPC碼。
按照本發(fā)明的一種編碼方法，該方法采用的編碼由一種LDPC碼得到的矩陣形成，其中，用于生成該LDPC碼的方法，包括步驟根據(jù)預(yù)定的編碼率和約束長(zhǎng)度，確定構(gòu)成該LDPC碼的矩陣的行數(shù)和列數(shù)；根據(jù)預(yù)定的列重，將該矩陣劃分為多個(gè)層；選擇一個(gè)并行度因子；根據(jù)該并行度因子，將該矩陣中的至少一個(gè)所述層劃分為多個(gè)子層和將每一個(gè)所述子層劃分為多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊；根據(jù)所述列重和預(yù)定的行重，確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的位置，以形成構(gòu)成該LDPC碼的矩陣；該編碼方法，還包括步驟通過(guò)執(zhí)行矩陣運(yùn)算，以使得構(gòu)成該LDPC碼的矩陣的右上角出現(xiàn)一個(gè)對(duì)角陣；利用具有該對(duì)角陣的LDPC碼，對(duì)欲發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
按照本發(fā)明的一種譯碼方法，該方法采用的譯碼由一種LDPC碼得到的校驗(yàn)矩陣形成，其中，用于生成該LDPC碼的方法，包括步驟根據(jù)預(yù)定的編碼率和約束長(zhǎng)度，確定構(gòu)成該LDPC碼的矩陣的行數(shù)和列數(shù)；根據(jù)預(yù)定的列重，將該矩陣劃分為多個(gè)層；選擇一個(gè)并行度因子；根據(jù)該并行度因子，將該矩陣中的至少一個(gè)所述層劃分為多個(gè)子層和將每一個(gè)所述子層劃分為多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊；根據(jù)所述列重和預(yù)定的行重，確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的位置，以形成構(gòu)成該LDPC碼的矩陣；該譯碼方法，還包括步驟利用構(gòu)成該LDPC碼的矩陣，得到一個(gè)校驗(yàn)矩陣；采用該校驗(yàn)矩陣，對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼。
按照本發(fā)明的一種編碼器，該編碼器采用的編碼由一種LDPC碼得到的矩陣形成，其中，形成該編碼的模塊具有一個(gè)用于生成該LDPC碼的模塊該LDPC碼生成模塊，根據(jù)預(yù)定的編碼率和約束長(zhǎng)度，確定構(gòu)成該LDPC碼的矩陣的行數(shù)和列數(shù)；根據(jù)預(yù)定的列重，將該矩陣劃分為多個(gè)層；根據(jù)選擇的并行度因子，將該矩陣中的至少一個(gè)所述層劃分為多個(gè)子層和將每一個(gè)所述子層劃分為多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊；和根據(jù)所述列重和預(yù)定的行重，確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的位置，以形成構(gòu)成該LDPC碼的矩陣；該形成編碼的模塊，對(duì)LDPC碼生成模塊所形成的構(gòu)成該LDPC碼的矩陣執(zhí)行矩陣運(yùn)算，以使得構(gòu)成該LDPC碼的矩陣的右上角出現(xiàn)一個(gè)對(duì)角陣；并利用具有該對(duì)角陣的LDPC碼，對(duì)欲發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
按照本發(fā)明的一種譯碼器，該譯碼器采用的譯碼由一種LDPC碼得到的校驗(yàn)矩陣形成，其中，形成該譯碼的模塊具有一個(gè)用于生成該LDPC碼的模塊該LDPC碼生成模塊，根據(jù)預(yù)定的編碼率和約束長(zhǎng)度，確定構(gòu)成該LDPC碼的矩陣的行數(shù)和列數(shù)；根據(jù)預(yù)定的列重，將該矩陣劃分為多個(gè)層；根據(jù)選擇的并行度因子，將該矩陣中的至少一個(gè)所述層劃分為多個(gè)子層和將每一個(gè)所述子層劃分為多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊；根據(jù)所述列重和預(yù)定的行重，確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的位置，以形成構(gòu)成該LDPC碼的矩陣；該形成譯碼的模塊，利用構(gòu)成該LDPC碼的矩陣，得到一個(gè)校驗(yàn)矩陣；采用該校驗(yàn)矩陣，對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼。
通過(guò)參考以下結(jié)合附圖的說(shuō)明以及權(quán)利要求書(shū)中的內(nèi)容，并且隨著對(duì)本發(fā)明的更全面的理解，本發(fā)明的其他目的及效果將變得更加清楚和易于理解。


以下將參照附圖，通過(guò)實(shí)施例詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖1是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的生成LDPC碼的方法的流程圖；圖2A是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的生成LDPC碼的方法、對(duì)構(gòu)成該LDPC碼的矩陣進(jìn)行分層的示意圖；圖2B是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的生成LDPC碼的方法、將所分的層進(jìn)一步劃分為子層和單元數(shù)據(jù)塊的示意圖；圖3是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的生成LDPC碼的方法、確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的列位置的流程圖；圖4是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的生成LDPC碼的方法、確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置的流程圖；圖5是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的生成LDPC碼的方法、調(diào)整單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置的流程圖；圖6是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的生成LDPC碼的方法、將該LDPC碼的矩陣的第一層劃分的示意圖。
在所有附圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示相似或相應(yīng)的特征或功能。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的生成LDPC碼的方法中，當(dāng)構(gòu)造LDPC碼的矩陣時(shí)，首先，根據(jù)譯碼器電路中可能采用的并行度，將矩陣劃分為多個(gè)子層和將每個(gè)子層劃分為多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，然后，再根據(jù)預(yù)定的列重(也稱(chēng)為列權(quán)重)和行重(也稱(chēng)為行權(quán)重)，確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素，即具有重量(weight)的元素的位置。由于這種構(gòu)造LDPC碼的方式，充分地考慮了譯碼器電路的并行處理結(jié)構(gòu)，因此，能夠有效地提高譯碼時(shí)的吞吐量。
以下，將根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，結(jié)合附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的上述生成LDPC碼的方法。
圖1是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于生成LDPC碼的方法的流程圖。如圖1所示，首先根據(jù)預(yù)定的編碼率和約束長(zhǎng)度，確定構(gòu)成LDPC碼的矩陣的行數(shù)和列數(shù)(步驟S10)。對(duì)于LDPC碼，編碼率R通常由下述表達(dá)式(1)表示R＝1-K/N＝1-x/y ------表達(dá)式(1)其中，N表示矩陣的列數(shù)，其數(shù)值取決于預(yù)定的LDPC碼的約束長(zhǎng)度；K表示矩陣的行數(shù)，其數(shù)值取決于預(yù)定的編碼率和約束長(zhǎng)度；x表示預(yù)定的該矩陣的列重，即在該矩陣的每一列中包含的非零元素“1”的個(gè)數(shù)；y表示預(yù)定的該矩陣的行重，即在該矩陣的每一行中包含的非零元素“1”的個(gè)數(shù)。
接著，根據(jù)列重x，將該矩陣劃分為多個(gè)層(步驟S20)?？紤]到譯碼速率，在步驟S20中，應(yīng)當(dāng)最好使得在每一層的每一列中僅有一個(gè)列重量，即將該矩陣劃分為x層，且每一層的每一列中有且僅有一個(gè)非零元素。劃分為x層后的矩陣可參見(jiàn)附圖2A。
之后，根據(jù)期望的吞吐量(throughput)，選擇并行度因子(步驟S30)。由于吞吐量與編碼率、譯碼器中設(shè)置的迭代次數(shù)和采用的時(shí)鐘頻率有關(guān)，因此，在選擇并行度因子(parallelization factor)時(shí)，應(yīng)使得并行度因子M滿(mǎn)足下述表達(dá)式(2)M≥(T·L)/(R·F) ------表達(dá)式(2)其中，T表示期望的吞吐量，L表示譯碼器中設(shè)置的迭代次數(shù)，R是編碼率，F(xiàn)是譯碼器中采用的時(shí)鐘頻率。
根據(jù)選擇的并行度因子M，將上述x層中的至少一個(gè)層劃分為多個(gè)子層，并將每一個(gè)子層進(jìn)一步劃分為多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊(步驟S40)。這里，多個(gè)子層包括2個(gè)或2個(gè)以上的子層。具體的當(dāng)Mod(K，x·M)＝0時(shí)，將每一層，沿著矩陣的行方向，劃分為M個(gè)子層；并將每一個(gè)子層，沿著矩陣的列方向，進(jìn)一步劃分為N/M個(gè)單元數(shù)據(jù)塊。
經(jīng)過(guò)上述劃分后，在每個(gè)子層中，具有K/x/M行和N列的元素，即每個(gè)子層的大小為(K/x/M)·N；而在每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中，具有K/x/M行和M列的元素，即每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊的大小為(K/x/M)·M。
附圖2B示出了其中第二層被劃分為M個(gè)子層和其中的每個(gè)子層被劃分為N/M個(gè)單元數(shù)據(jù)塊的示意圖。
然后，根據(jù)預(yù)定的列重x和行重y，確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素，即具有重量的元素的位置，以形成該LDPC碼(步驟S50)?？紤]到譯碼速率，應(yīng)當(dāng)盡可能使得行重量和列重量均勻地分布在每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中僅存在一個(gè)具有重量的元素，即每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中，只具有一個(gè)非零元素。
以下，將結(jié)合附圖3和4，描述本發(fā)明的確定在每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中、非零元素的列位置和行位置。
圖3是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的生成LDPC碼的方法、確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的列位置的流程圖。如圖3所示，首先，將被劃分為多個(gè)子層的一個(gè)層(例如上述實(shí)施例中的被劃分為M個(gè)子層的第二層)中的單元數(shù)據(jù)塊，沿著矩陣的列方向，劃分為多個(gè)組，每一組中包括分別處于不同子層中的一個(gè)單元數(shù)據(jù)塊(步驟S110)。
例如，假定第二層被劃分成為M個(gè)子層和N/M個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，則沿著矩陣的列方向，將處于第一個(gè)子層中的第1個(gè)單元數(shù)據(jù)塊、處于第二個(gè)子層中的第1個(gè)單元數(shù)據(jù)塊....與處于第M個(gè)子層中的第1個(gè)單元數(shù)據(jù)塊一起構(gòu)成第一組；處于第一個(gè)子層中的第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊、處于第二個(gè)子層中的第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊....與處于第M個(gè)子層中的第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊一起構(gòu)成第二組；
處于第一個(gè)子層中的第N/M個(gè)單元數(shù)據(jù)塊、處于第二個(gè)子層中的第N/M個(gè)單元數(shù)據(jù)塊....與處于第M個(gè)子層中的第N/M個(gè)單元數(shù)據(jù)塊一起構(gòu)成第N/M組。
這種沿著矩陣的列方向進(jìn)行劃分而形成的多個(gè)組，其中的每個(gè)組，在本發(fā)明中，可被稱(chēng)為一個(gè)列標(biāo)志組。每個(gè)列標(biāo)志組中包括用于標(biāo)識(shí)處于不同子層中的單元數(shù)據(jù)塊的多個(gè)列標(biāo)志(identifier)。
經(jīng)過(guò)上述劃分而形成的多個(gè)列標(biāo)志組，可用二維數(shù)組a[i][j]表示，其中，i用于標(biāo)識(shí)單元數(shù)據(jù)塊，在本實(shí)施例中取值范圍為i∈[1...N/M]，j用于標(biāo)識(shí)子層，在本實(shí)施例中取值范圍為j∈[1...M]。
這樣，a[1][j]、a[2][j]、a[3][j]...a[N/M][j]分別表示不同的列標(biāo)志組；在每個(gè)列標(biāo)志組中的各個(gè)列標(biāo)志，即i值相同而j值不同的數(shù)組，表示處于不同子層中的單元數(shù)據(jù)塊。
按照上述定義，在該實(shí)施例中，處于不同子層中的第1個(gè)單元數(shù)據(jù)塊構(gòu)成列標(biāo)志組a[1][j]，處于不同子層中的第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊構(gòu)成列標(biāo)志組a[2][j]...處于不同子層中的第N/M個(gè)單元數(shù)據(jù)塊構(gòu)成列標(biāo)志組a[N/M][j]，即總共N/M個(gè)列標(biāo)志組。由于j的取值范圍是j∈[1...M]，因此，每個(gè)列標(biāo)志組中包括M個(gè)列標(biāo)志。
從而，例如列標(biāo)志組a[2][j]，表示由a[2][1]、a[2][2]、a[2][3]...a[2][M]共M個(gè)列標(biāo)志組成，其中的每個(gè)列標(biāo)志表示分別處于第一個(gè)子層、第二個(gè)子層、第三個(gè)子層...第M個(gè)子層中的第二個(gè)數(shù)據(jù)塊。
在按照上述方式，將多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊、沿著所述矩陣的列方向、劃分為多個(gè)列標(biāo)志組后，根據(jù)并行度因子M，生成M個(gè)列位置指示(步驟S120)。每個(gè)列位置指示(indicator)，對(duì)應(yīng)于在一個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中非零元素的列位置。
由于在一個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中，共有1，2...M列，因此，在步驟S120中所生成的M個(gè)列位置指示，分別取數(shù)值1，2...M，以用于標(biāo)識(shí)在一個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中非零元素的列位置。
然后，將多個(gè)列位置指示分別分配給每個(gè)列標(biāo)志組中的各個(gè)列標(biāo)志，以得到在每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的列位置(步驟S130)。即將多個(gè)列位置指示1，2...M，分別分配給列標(biāo)志組a[1][j]、a[2][j]...a[N/M][j]中的各個(gè)列標(biāo)志，以得到在每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的列位置。
由于不同的列位置指示是對(duì)應(yīng)于單元數(shù)據(jù)塊中不同的列位置，并且每個(gè)列標(biāo)志組中的每個(gè)列標(biāo)志分別標(biāo)識(shí)的是處于不同子層中的單元數(shù)據(jù)塊，因此，在步驟S130中，在將不同的列位置指示分配給不同的列標(biāo)志時(shí)，在同一個(gè)列標(biāo)志組中的處于不同子層中的單元數(shù)據(jù)塊，將分配得到不同的列位置；從而，在步驟S130中，所述分配無(wú)論是采取隨機(jī)的方式，還是某一特定的方式，都能夠滿(mǎn)足預(yù)定的列重以及本實(shí)施例前述中“每一層的每一列中僅有一個(gè)列重量”和“每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中僅存在一個(gè)具有重量的元素”的特定方案。
在確定了每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的列位置后，以下將結(jié)合附圖4，描述按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的生成LDPC碼的方法、確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置的過(guò)程。
如圖4所示，首先，將每一層中的單元數(shù)據(jù)塊，沿著所述矩陣的行方向，劃分為多個(gè)組，每一組中包括處于同一子層中的單元數(shù)據(jù)塊(步驟S210)。
仍舊以第二層為例。假定處于第一個(gè)子層中的單元數(shù)據(jù)塊構(gòu)成第一組、處于第二個(gè)子層中的單元數(shù)據(jù)塊構(gòu)成第二組...處于第M個(gè)子層中的單元數(shù)據(jù)塊構(gòu)成第M組，則在步驟S210中，將得到M個(gè)組。
這種沿著矩陣的行方向進(jìn)行劃分而形成的多個(gè)組，其中的每個(gè)組，在本發(fā)明中，可被稱(chēng)為一個(gè)行標(biāo)志組。每個(gè)行標(biāo)志組中包括用于標(biāo)識(shí)處于同一子層中的單元數(shù)據(jù)塊的多個(gè)行標(biāo)志(identifier)。
經(jīng)過(guò)上述劃分而形成的多個(gè)行標(biāo)志組，可用二維數(shù)組b[i][j]表示，其中，i用于標(biāo)識(shí)子層，在本實(shí)施例中取值范圍為i∈[1...M]，j用于標(biāo)識(shí)單元數(shù)據(jù)塊，在本實(shí)施例中取值范圍為j∈[1...N/M]。
這樣，b[1][j]、b[2][j]、...b[M][j]分別表示不同的行標(biāo)志組；在每個(gè)行標(biāo)志組中的各個(gè)行標(biāo)志，即i值相同而j值不同的數(shù)組，表示處于同一子層中的單元數(shù)據(jù)塊。
按照上述定義，在該實(shí)施例中，處于第一個(gè)子層中的第1，2...N/M共計(jì)N/M個(gè)單元數(shù)據(jù)塊構(gòu)成行標(biāo)志組b[1][j]，處于第二個(gè)子層中的第1，2...N/M共計(jì)N/M個(gè)單元數(shù)據(jù)塊構(gòu)成行標(biāo)志組b[2][j]，...，處于第M個(gè)子層中的第1，2...N/M共計(jì)N/M個(gè)單元數(shù)據(jù)塊構(gòu)成行標(biāo)志組b[M][j]，即總共M個(gè)行標(biāo)志組。由于j的取值范圍是j∈[1...N/M]，因此，每個(gè)行標(biāo)志組中包括N/M個(gè)行標(biāo)志。
從而，例如行標(biāo)志組b[2][j]，表示由b[2][1]、b[2][2]、...b[2][N/M]共計(jì)N/M個(gè)行標(biāo)志組成，其中的每個(gè)行標(biāo)志表示處于第二個(gè)子層中的第1個(gè)單元數(shù)據(jù)塊、第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊...第N/M個(gè)數(shù)據(jù)塊。
在按照上述方式，將多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊、沿著所述矩陣的行方向、劃分為多個(gè)行標(biāo)志組后，根據(jù)并行度因子M和列數(shù)N，生成N/M個(gè)整數(shù)(步驟S220)，若用z表示所生成的整數(shù)，則z的數(shù)值分別為1，2...N/M。
然后，根據(jù)每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的行數(shù)(在本實(shí)施例中，每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的行數(shù)為K/x/M)，對(duì)所生成的整數(shù)z進(jìn)行模數(shù)運(yùn)算，以轉(zhuǎn)換成為與一個(gè)行標(biāo)志組中的各個(gè)行標(biāo)志相對(duì)應(yīng)的行位置指示(步驟S230)。每個(gè)行位置指示(indicator)，對(duì)應(yīng)于在一個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中非零元素的行位置。
例如與第n個(gè)子層的行標(biāo)志組b[n][j]中的行標(biāo)志相對(duì)應(yīng)的行位置指示，可以由下述的表達(dá)式(3)計(jì)算得到b[n][j]＝Mod(z，K/x/M)+1------表達(dá)式(3)可以看到，由于整數(shù)z的最大數(shù)值為N/M，則按照表達(dá)式(3)，將得到(N/M)/(K/x/M)組、每組數(shù)值都是1，2...K/x/M的行位置指示。
然后，將通過(guò)表達(dá)式(3)得到的行位置指示，分別分配給每個(gè)行標(biāo)志組中的各個(gè)行標(biāo)志，以得到在每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置(步驟S240)。
即將上述(N/M)/(K/x/M)組、每組數(shù)值都是1，2...K/x/M的行位置指示，分別分配給行標(biāo)志組b[1][j]、b[2][j]...b[M][j]中的各個(gè)行標(biāo)志，以得到在每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置。
由于每個(gè)行標(biāo)志組中的每個(gè)行標(biāo)志分別標(biāo)識(shí)的是處于同一個(gè)子層中的不同的單元數(shù)據(jù)塊，因此，在步驟S240中，在將不同的行位置指示分配給不同的行標(biāo)志時(shí)，滿(mǎn)足本實(shí)施例前述中“每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中僅存在一個(gè)具有重量的元素”的特定方案；并且，由前述表達(dá)式(1)可知K/N＝x/y，上述產(chǎn)生的(N/M)/(K/x/M)組的行位置指示，即為y組行位置指示，因此，在步驟S240中，所述分配無(wú)論是采取隨機(jī)的方式，還是某一特定的方式，都能夠符合預(yù)定的行重。
上述結(jié)合附圖3和4描述的確定在每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中、非零元素的列位置和行位置的過(guò)程，僅是一種較佳的實(shí)施例。在構(gòu)造LDPC矩陣時(shí)，根據(jù)預(yù)定的行重和列重，還可以構(gòu)造出其他的矩陣，例如不一定限制每個(gè)層中的每一列僅有一個(gè)列重量，也不一定限制每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中僅有一個(gè)具有重量的元素。
而且，按照該較佳實(shí)施例中的“每一層的每一列中僅有一個(gè)列重量”和“每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中僅存在一個(gè)具有重量的元素”的特定方案，也可以采取不同于上述結(jié)合附圖3和4所述的方式，來(lái)確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中、非零元素的列位置和行位置。
為了進(jìn)一步描述本發(fā)明的上述用于生成LDPC碼的方法，以下，將結(jié)合具體參數(shù)，描述按照本發(fā)明的上述較佳實(shí)施例而構(gòu)造的LDPC矩陣。其中，在選定參數(shù)時(shí)，若矩陣列數(shù)N與并行度因子M和行重y滿(mǎn)足下述表達(dá)式(4)，則能夠得到較好的構(gòu)造結(jié)果N≥M·y·6------表達(dá)式(4)所設(shè)置的具體參數(shù)，包括并行度因子M＝2，矩陣列數(shù)N＝72，行數(shù)K＝36，列重x＝3，行重y＝6，編碼率R＝0.5。
首先，根據(jù)列重x＝3，將該矩陣劃分為3個(gè)層，并按照上述較佳實(shí)施例，設(shè)定在每個(gè)層中的每一列里僅有1個(gè)非零元素；接著，根據(jù)并行度因子M＝2，沿著矩陣的行方向，將矩陣中的例如第二層劃分為2個(gè)子層；又根據(jù)并行度因子M＝2，沿著矩陣的列方向，將第二層中的每個(gè)子層劃分為36個(gè)單元數(shù)據(jù)塊(36＝N/M＝72/2)。
從而，在第二層中，存在2個(gè)子層，且每個(gè)子層的大小為6行和72列；每個(gè)子層，包括36個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，且每個(gè)數(shù)據(jù)塊中的大小為6行和2列。
然后，確定在第二層中的每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊內(nèi)、非零元素的列位置和行位置。
(1)確定在每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的列位置首先，根據(jù)并行度因子M＝2，沿著矩陣的列方向，將第二層中的單元數(shù)據(jù)塊劃分成36個(gè)列標(biāo)志組，每個(gè)列標(biāo)志組中包括2個(gè)列標(biāo)志。即按照上述較佳實(shí)施例，對(duì)于列標(biāo)志組a[i][j]，i的取值范圍為1到36，j的取值是1和2；且列標(biāo)志a[1][1]和a[1][2]構(gòu)成一個(gè)列標(biāo)志組，列標(biāo)志a[2][1]和a[2][2]構(gòu)成一個(gè)列標(biāo)志組...列標(biāo)志a[36][1]和a[36][2]構(gòu)成一個(gè)列標(biāo)志組，共計(jì)36個(gè)列標(biāo)志組。
接著，根據(jù)并行度因子M＝2，生成2個(gè)列位置指示，且這兩個(gè)列位置指示的取值分別為1和2，以分別對(duì)應(yīng)于每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的第1列和第2列。
將這兩個(gè)列標(biāo)志指示，隨機(jī)地分配給每個(gè)列標(biāo)志組中的2個(gè)列標(biāo)志，從而得到在每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的列位置。
(2)確定在每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置首先，根據(jù)并行度因子M＝2，沿著矩陣的行方向，將第二層中的單元數(shù)據(jù)塊劃分成2個(gè)行標(biāo)志組，每個(gè)行標(biāo)志組中包括36個(gè)行標(biāo)志。即按照上述較佳實(shí)施例，對(duì)于行標(biāo)志組b[i][j]，i的取值為1和2，j的取值范圍是1到36；且行標(biāo)志b[1][1]、b[1][2]...b[1][36]構(gòu)成一個(gè)行標(biāo)志組，行標(biāo)志b[2][1]、b[2][2]...b[2][36]構(gòu)成一個(gè)行標(biāo)志組，共計(jì)2個(gè)行標(biāo)志組。
接著，根據(jù)并行度因子M＝2和列數(shù)N＝72，生成36個(gè)整數(shù)(36＝N/M)，用z表示這36個(gè)整數(shù)，則z的數(shù)值分別為1，2...36。
然后，根據(jù)每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的行數(shù)6，利用上述表達(dá)式(3)，對(duì)所生成的整數(shù)z進(jìn)行模數(shù)運(yùn)算，以轉(zhuǎn)換成為與一個(gè)行標(biāo)志組中的各個(gè)行標(biāo)志相對(duì)應(yīng)的行位置指示。
對(duì)于第1個(gè)子層，由b[n][1]＝Mod(z，6)+1，將得到6組，每組數(shù)值都是1到6的共36個(gè)行位置指示。其中，每組中的數(shù)值1到6，分別對(duì)應(yīng)于每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的第1行到第6行。
將得到的36個(gè)行位置指示，隨機(jī)分配給每個(gè)行標(biāo)志組中的各個(gè)行標(biāo)志，從而得到在每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置。
如上述較佳實(shí)施例中所述，按照這種方式構(gòu)造的矩陣，不僅符合預(yù)定的行重為6、列重為3，而且還滿(mǎn)足“每一層的每一列中僅有一個(gè)列重量”和“每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中僅存在一個(gè)具有重量的元素”的較佳實(shí)施例的設(shè)計(jì)方案。
在上述確定了在每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中、非零元素的列位置和行位置后，為了便于譯碼電路中的硬件的實(shí)現(xiàn)以及提高譯碼時(shí)的時(shí)鐘速度和節(jié)省譯碼中占用的硬件資源，還可以進(jìn)一步調(diào)整單元數(shù)據(jù)塊中非零元素的行位置，以使得沿著矩陣的行方向的相鄰單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素處于不同的行位置。
以下，將結(jié)合附圖5，描述按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的調(diào)整單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置的過(guò)程。
如圖5所示，以第n個(gè)子層為例。首先，比較該子層中第1個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中非零元素與第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中非零元素，是否位于同一行中(步驟S310)。
若第1個(gè)和第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中非零元素位于同一行中，則檢查在同一子層中的與第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊不相鄰的另一個(gè)單元數(shù)據(jù)塊(假定為第m個(gè)單元數(shù)據(jù)塊)中的非零元素的行位置(步驟S320)。
若第m個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置不同于第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置，則將第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置與第m個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置進(jìn)行交換(步驟S330)。
即假定初始時(shí)在第1和第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素均在第1行位置，在第m個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素在第3行位置，則進(jìn)行該行位置交換后，第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素在第3行位置，在第m個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素在第1行位置。
而若第m個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素與第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素也處于同一行中，則再檢查另一個(gè)單元數(shù)據(jù)塊(步驟S340)、例如第m+1個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置，以判斷該單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置是否不同于第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置，以與第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的行位置進(jìn)行交換。
在確定第1個(gè)和第2個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中非零元素位于不同行位置之后，再接著判斷第2個(gè)和第3個(gè)單元數(shù)據(jù)塊、以及同一子層中后續(xù)的處于相鄰位置的兩個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中非零元素是否位于同一行中，從而使得經(jīng)過(guò)上述調(diào)整過(guò)程，在每個(gè)子層中，相鄰單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素均處于不同的行位置(步驟S350)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，為了進(jìn)一步降低了LDPC碼編碼器的復(fù)雜度，在上述構(gòu)造LDPC矩陣的過(guò)程中，還可以將該矩陣的第一層按照下述方式構(gòu)造。
具體的，首先，根據(jù)預(yù)定的行重，將第一層沿著矩陣的列方向，劃分為相應(yīng)的多個(gè)數(shù)據(jù)塊。在本發(fā)明的實(shí)施例中，行重為y，因此，將分成y個(gè)數(shù)據(jù)塊。
對(duì)于本實(shí)施例中的K行和N列的矩陣而言，根據(jù)列重為x，則每個(gè)數(shù)據(jù)塊的大小為K/x行和N/y列。
按照“每一層的每一列中僅有一個(gè)列重量”的特定方案，在每個(gè)數(shù)據(jù)塊中，即K/x行和N/y列的子矩陣中，沿著該子矩陣的對(duì)角線(xiàn)設(shè)置非零元素，從而構(gòu)造出如附圖6所示的LDPC矩陣的第一層中有y個(gè)子矩陣、且在每個(gè)子矩陣的對(duì)角線(xiàn)上布置有非零元素“1”的示意圖。
在通過(guò)上述方法構(gòu)造了本發(fā)明的LDPC碼后，由該LDPC碼，可得到一個(gè)校驗(yàn)矩陣，該校驗(yàn)矩陣用于在譯碼器中進(jìn)行譯碼；而對(duì)由該LDPC碼形成的矩陣，采用RU算法或遞歸算法進(jìn)行處理，可以得到用于LDPC碼編碼器中使用的編碼。其中，該RU算法，在有關(guān)信息理論的IEEE學(xué)報(bào)的第2001年、第47卷的第657-670頁(yè)、作者為T(mén).Richardson和R.Urbanke的題目為“低密度奇偶校驗(yàn)碼的有效編碼”的文章中有詳細(xì)記載。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在設(shè)計(jì)LDPC碼編碼器時(shí)，采用了基于上述方式而得到的LDPC碼、并對(duì)構(gòu)成該LDPC的矩陣進(jìn)行常規(guī)矩陣運(yùn)算的方式，例如可采用讓矩陣中的行與行的位置互換、或列與列的位置互換、以及將行進(jìn)行模2相加等運(yùn)算方式，使得該LDPC矩陣的右上角出現(xiàn)一個(gè)對(duì)角陣，并將得到的具有該對(duì)角陣的LDPC碼作為L(zhǎng)DPC編碼器中使用的編碼，從而進(jìn)一步簡(jiǎn)化LDPC碼編碼器的設(shè)計(jì)。在該對(duì)角陣中包含的行和列越多，LDPC碼編碼器的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度越低。
在發(fā)送端一側(cè)，利用具有該對(duì)角陣的LDPC碼，對(duì)欲發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并將編碼后的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
而在接收端一側(cè)，利用該LDPC碼形成的校驗(yàn)矩陣，在譯碼器譯碼過(guò)程中，將所接收到的該編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，以得到發(fā)送端所發(fā)送的數(shù)據(jù)。
有益效果按照本發(fā)明的用于生成LDPC碼的方法，由于在構(gòu)造該LDPC矩陣時(shí)，采用了根據(jù)譯碼器電路中可能采用的并行度、將矩陣進(jìn)一步劃分為子層和將每個(gè)子層又進(jìn)一步劃分為單元數(shù)據(jù)塊的方式，然后按照預(yù)定的行重和列重，通過(guò)確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的位置而形成LDPC矩陣。因此，采用該LDPC矩陣，不僅可以靈活地設(shè)計(jì)用于譯碼的校驗(yàn)矩陣，而且能夠在譯碼時(shí)取得高速的譯碼速率以達(dá)到期望的吞吐量；此外，這種將LDPC矩陣劃分為單元數(shù)據(jù)塊的方式，在采用該LDPC碼進(jìn)行編碼時(shí)，亦不會(huì)增加編碼器的復(fù)雜度。
并且，按照本發(fā)明的用于生成LDPC碼的方法，在確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的非零元素的位置時(shí)，通過(guò)將在每個(gè)子層中的相鄰單元數(shù)據(jù)塊里的非零元素調(diào)整為不同的行位置，還能夠在用于譯碼時(shí)，提高譯碼器時(shí)鐘速度，節(jié)省譯碼器中硬件資源的消耗。
此外，按照本發(fā)明的用于生成LDPC碼的方法，通過(guò)將LDPC矩陣的右上角生成對(duì)角陣，能夠進(jìn)一步降低LDPC碼編碼器的復(fù)雜度。
由于LDPC碼所體現(xiàn)的優(yōu)秀的糾錯(cuò)功能(編碼增益)，因此，基于本發(fā)明生成的LDPC碼而得到的編碼和譯碼，應(yīng)當(dāng)不僅僅局限在無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域中，在有線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字廣播電視系統(tǒng)、包括硬盤(pán)信號(hào)處理電路在內(nèi)的存儲(chǔ)媒體系統(tǒng)等諸多技術(shù)領(lǐng)域，都有良好的應(yīng)用前景，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)上述本發(fā)明所公開(kāi)的生成LDPC碼的方法，還可以在不脫離本發(fā)明內(nèi)容的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書(shū)的內(nèi)容確定。
權(quán)利要求
1.一種用于生成LDPC碼(低密度奇偶校驗(yàn)碼)的方法，包括步驟(a)根據(jù)預(yù)定的編碼率和約束長(zhǎng)度，確定構(gòu)成該LDPC碼的矩陣的行數(shù)和列數(shù)；(b)根據(jù)預(yù)定的列重，將該矩陣劃分為多個(gè)層；(c)選擇一個(gè)并行度因子；(d)根據(jù)該并行度因子，將該矩陣中的至少一個(gè)所述層劃分為多個(gè)子層和將每一個(gè)所述子層劃分為多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊；(e)根據(jù)所述列重和預(yù)定的行重，確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的位置，以形成該LDPC碼。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(b)進(jìn)一步包括根據(jù)所述列重，將所述矩陣劃分為相應(yīng)的多個(gè)所述層，以使得當(dāng)每一層中的每一列里僅存在一個(gè)列重量時(shí)，所述矩陣的各列的列重符合所述預(yù)定的列重。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，在步驟(c)中，根據(jù)下列因素中的至少一個(gè)，選擇所述并行度因子所述編碼率、預(yù)定的譯碼中采用的迭代次數(shù)和/或時(shí)鐘頻率、以及期望的吞吐量。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，步驟(d)包括根據(jù)所述并行度因子，將所述層劃分為相應(yīng)的多個(gè)子層；和根據(jù)所述并行度因子和所述矩陣的列數(shù)，將每一個(gè)所述子層劃分為相應(yīng)的多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，以使得每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中僅存在一個(gè)具有重量的元素時(shí)，所述子層中的各行的行重符合所述預(yù)定的行重。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，步驟(e)包括將所述多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，沿著所述矩陣的列方向，劃分為多個(gè)列標(biāo)志組，每個(gè)列標(biāo)志組中包括用于標(biāo)識(shí)處于不同子層中的單元數(shù)據(jù)塊的多個(gè)列標(biāo)志(identifier)；根據(jù)所述并行度因子，生成相應(yīng)的多個(gè)列位置指示(indicator)，該列位置指示用于標(biāo)識(shí)在所述單元數(shù)據(jù)塊中具有重量的元素的列位置；將所述多個(gè)列位置指示分別分配給每個(gè)列標(biāo)志組中的各個(gè)列標(biāo)志，以得到在各所述單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的列位置。
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其中，步驟(e)包括將所述多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，沿著所述矩陣的行方向，劃分為多個(gè)行標(biāo)志組，該行標(biāo)志組包括用于標(biāo)識(shí)處于同一子層中的單元數(shù)據(jù)塊的多個(gè)行標(biāo)志；根據(jù)所述并行度因子和所述列數(shù)，生成相應(yīng)的多個(gè)可轉(zhuǎn)換為行位置指示的數(shù)字；根據(jù)所述單元數(shù)據(jù)塊中的行數(shù)，將所述多個(gè)可轉(zhuǎn)換為行位置指示的數(shù)字進(jìn)行模數(shù)運(yùn)算，以得到多個(gè)行位置指示，該行位置指示用于表示在所述單元數(shù)據(jù)塊中具有重量的元素的行位置；將所述多個(gè)行位置指示分別分配給每個(gè)行標(biāo)志組中的各個(gè)行標(biāo)志，以得到在各所述單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的行位置。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，步驟(e)還包括調(diào)整在所述每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的所述具有重量的元素的行位置，以使得至少相鄰單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素處于不同的行位置。
8.如權(quán)利要求1到7中任意一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，還包括步驟根據(jù)所述行重，將所述層中的第一層劃分為相應(yīng)的多個(gè)數(shù)據(jù)塊；將處于所述各個(gè)數(shù)據(jù)塊中對(duì)角線(xiàn)位置上的元素，設(shè)置為所述具有重量的元素。
9.一種編碼方法，該方法采用的編碼由一種LDPC碼得到的矩陣形成，其中，用于生成該LDPC碼的方法，包括步驟(a)根據(jù)預(yù)定的編碼率和約束長(zhǎng)度，確定構(gòu)成該LDPC碼的矩陣的行數(shù)和列數(shù)；(b)根據(jù)預(yù)定的列重，將該矩陣劃分為多個(gè)層；(c)選擇一個(gè)并行度因子；(d)根據(jù)該并行度因子，將該矩陣中的至少一個(gè)所述層劃分為多個(gè)子層和將每一個(gè)所述子層劃分為多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊；(e)根據(jù)所述列重和預(yù)定的行重，確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的位置，以形成構(gòu)成該LDPC碼的矩陣；該編碼方法，還包括步驟通過(guò)執(zhí)行矩陣運(yùn)算，以使得構(gòu)成該LDPC碼的矩陣的右上角出現(xiàn)一個(gè)對(duì)角陣；利用具有該對(duì)角陣的LDPC碼，對(duì)欲發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，步驟(b)進(jìn)一步包括根據(jù)所述列重，將所述矩陣劃分為相應(yīng)的多個(gè)所述層，以使得當(dāng)每一層中的每一列里僅存在一個(gè)列重量時(shí)，所述矩陣的各列的列重符合所述預(yù)定的列重。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，步驟(d)包括根據(jù)所述并行度因子，將所述層劃分為相應(yīng)的多個(gè)子層；和根據(jù)所述并行度因子和所述矩陣的列數(shù)，將每一個(gè)所述子層劃分為相應(yīng)的多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，以使得每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中僅存在一個(gè)具有重量的元素時(shí)，所述子層中的各行的行重符合所述預(yù)定的行重。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，步驟(e)包括將所述多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，沿著所述矩陣的列方向，劃分為多個(gè)列標(biāo)志組，每個(gè)列標(biāo)志組中包括用于標(biāo)識(shí)處于不同子層中的單元數(shù)據(jù)塊的多個(gè)列標(biāo)志(identifier)；根據(jù)所述并行度因子，生成相應(yīng)的多個(gè)列位置指示(indicator)，該列位置指示用于標(biāo)識(shí)在所述單元數(shù)據(jù)塊中具有重量的元素的列位置；將所述多個(gè)列位置指示分別分配給每個(gè)列標(biāo)志組中的各個(gè)列標(biāo)志，以得到在各所述單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的列位置。
13.如權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，步驟(e)包括將所述多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，沿著所述矩陣的行方向，劃分為多個(gè)行標(biāo)志組，該行標(biāo)志組包括用于標(biāo)識(shí)處于同一子層中的單元數(shù)據(jù)塊的多個(gè)行標(biāo)志；根據(jù)所述并行度因子和所述列數(shù)，生成相應(yīng)的多個(gè)可轉(zhuǎn)換為行位置指示的數(shù)字；根據(jù)所述單元數(shù)據(jù)塊中的行數(shù)，將所述多個(gè)可轉(zhuǎn)換為行位置指示的數(shù)字進(jìn)行模數(shù)運(yùn)算，以得到多個(gè)行位置指示，該行位置指示用于表示在所述單元數(shù)據(jù)塊中具有重量的元素的行位置；將所述多個(gè)行位置指示分別分配給每個(gè)行標(biāo)志組中的各個(gè)行標(biāo)志，以得到在各所述單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的行位置。
14.一種譯碼方法，該方法采用的譯碼由一種LDPC碼得到的校驗(yàn)矩陣形成，其中，用于生成該LDPC碼的方法，包括步驟(a)根據(jù)預(yù)定的編碼率和約束長(zhǎng)度，確定構(gòu)成該LDPC碼的矩陣的行數(shù)和列數(shù)；(b)根據(jù)預(yù)定的列重，將該矩陣劃分為多個(gè)層；(c)選擇一個(gè)并行度因子；(d)根據(jù)該并行度因子，將該矩陣中的至少一個(gè)所述層劃分為多個(gè)子層和將每一個(gè)所述子層劃分為多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊；(e)根據(jù)所述列重和預(yù)定的行重，確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的位置，以形成構(gòu)成該LDPC碼的矩陣；該譯碼方法，還包括步驟利用構(gòu)成該LDPC碼的矩陣，得到一個(gè)校驗(yàn)矩陣；采用該校驗(yàn)矩陣，對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，步驟(b)進(jìn)一步包括根據(jù)所述列重，將所述矩陣劃分為相應(yīng)的多個(gè)所述層，以使得當(dāng)每一層中的每一列里僅存在一個(gè)列重量時(shí)，所述矩陣的各列的列重符合所述預(yù)定的列重。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟(d)包括根據(jù)所述并行度因子，將所述層劃分為相應(yīng)的多個(gè)子層；和根據(jù)所述并行度因子和所述矩陣的列數(shù)，將每一個(gè)所述子層劃分為相應(yīng)的多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，以使得每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中僅存在一個(gè)具有重量的元素時(shí)，所述子層中的各行的行重符合所述預(yù)定的行重。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，步驟(e)包括將所述多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，沿著所述矩陣的列方向，劃分為多個(gè)列標(biāo)志組，每個(gè)列標(biāo)志組中包括用于標(biāo)識(shí)處于不同子層中的單元數(shù)據(jù)塊的多個(gè)列標(biāo)志(identifier)；根據(jù)所述并行度因子，生成相應(yīng)的多個(gè)列位置指示(indicator)，該列位置指示用于標(biāo)識(shí)在所述單元數(shù)據(jù)塊中具有重量的元素的列位置；將所述多個(gè)列位置指示分別分配給每個(gè)列標(biāo)志組中的各個(gè)列標(biāo)志，以得到在各所述單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的列位置。
18.如權(quán)利要求16或17所述的方法，其中，步驟(e)包括將所述多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，沿著所述矩陣的行方向，劃分為多個(gè)行標(biāo)志組，該行標(biāo)志組包括用于標(biāo)識(shí)處于同一子層中的單元數(shù)據(jù)塊的多個(gè)行標(biāo)志；根據(jù)所述并行度因子和所述列數(shù)，生成相應(yīng)的多個(gè)可轉(zhuǎn)換為行位置指示的數(shù)字；根據(jù)所述單元數(shù)據(jù)塊中的行數(shù)，將所述多個(gè)可轉(zhuǎn)換為行位置指示的數(shù)字進(jìn)行模數(shù)運(yùn)算，以得到多個(gè)行位置指示，該行位置指示用于表示在所述單元數(shù)據(jù)塊中具有重量的元素的行位置；將所述多個(gè)行位置指示分別分配給每個(gè)行標(biāo)志組中的各個(gè)行標(biāo)志，以得到在各所述單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的行位置。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，步驟(e)還包括調(diào)整在所述每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的所述具有重量的元素的行位置，以使得至少相鄰單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素處于不同的行位置。
20.一種編碼器，該編碼器采用的編碼由一種LDPC碼得到的矩陣形成，其中，形成該編碼的模塊具有一個(gè)用于生成該LDPC碼的模塊該LDPC碼生成模塊，根據(jù)預(yù)定的編碼率和約束長(zhǎng)度，確定構(gòu)成該LDPC碼的矩陣的行數(shù)和列數(shù)；根據(jù)預(yù)定的列重，將該矩陣劃分為多個(gè)層；根據(jù)選擇的并行度因子，將該矩陣中的至少一個(gè)所述層劃分為多個(gè)子層和將每一個(gè)所述子層劃分為多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊；和根據(jù)所述列重和預(yù)定的行重，確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的位置，以形成構(gòu)成該LDPC碼的矩陣；該形成編碼的模塊，對(duì)LDPC碼生成模塊所形成的構(gòu)成該LDPC碼的矩陣執(zhí)行矩陣運(yùn)算，以使得構(gòu)成該LDPC碼的矩陣的右上角出現(xiàn)一個(gè)對(duì)角陣；并利用具有該對(duì)角陣的LDPC碼，對(duì)欲發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
21.如權(quán)利要求20所述的編碼器，其中，所述LDPC碼生成模塊，根據(jù)所述列重，將所述矩陣劃分為相應(yīng)的多個(gè)所述層，以使得當(dāng)每一層中的每一列里僅存在一個(gè)列重量時(shí)，所述矩陣的各列的列重符合所述預(yù)定的列重。
22.如權(quán)利要求21所述的編碼器，其中，所述LDPC碼生成模塊根據(jù)所述并行度因子，將所述層劃分為相應(yīng)的多個(gè)子層；和根據(jù)所述并行度因子和所述矩陣的列數(shù)，將每一個(gè)所述子層劃分為相應(yīng)的多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，以使得每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中僅存在一個(gè)具有重量的元素時(shí)，所述子層中的各行的行重符合所述預(yù)定的行重。
23.如權(quán)利要求22所述的編碼器，其中，所述LDPC碼生成模塊將所述多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，沿著所述矩陣的列方向，劃分為多個(gè)列標(biāo)志組，每個(gè)列標(biāo)志組中包括用于標(biāo)識(shí)處于不同子層中的單元數(shù)據(jù)塊的多個(gè)列標(biāo)志(identifier)；根據(jù)所述并行度因子，生成相應(yīng)的多個(gè)列位置指示(indicator)，該列位置指示用于標(biāo)識(shí)在所述單元數(shù)據(jù)塊中具有重量的元素的列位置；將所述多個(gè)列位置指示分別分配給每個(gè)列標(biāo)志組中的各個(gè)列標(biāo)志，以得到在各所述單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的列位置。
24.如權(quán)利要求22或23所述的編碼器，其中，所述LDPC碼生成模塊將所述多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，沿著所述矩陣的行方向，劃分為多個(gè)行標(biāo)志組，該行標(biāo)志組包括用于標(biāo)識(shí)處于同一子層中的單元數(shù)據(jù)塊的多個(gè)行標(biāo)志；根據(jù)所述并行度因子和所述列數(shù)，生成相應(yīng)的多個(gè)可轉(zhuǎn)換為行位置指示的數(shù)字；根據(jù)所述單元數(shù)據(jù)塊中的行數(shù)，將所述多個(gè)可轉(zhuǎn)換為行位置指示的數(shù)字進(jìn)行模數(shù)運(yùn)算，以得到多個(gè)行位置指示，該行位置指示用于表示在所述單元數(shù)據(jù)塊中具有重量的元素的行位置；將所述多個(gè)行位置指示分別分配給每個(gè)行標(biāo)志組中的各個(gè)行標(biāo)志，以得到在各所述單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的行位置。
25.一種譯碼器，該譯碼器采用的譯碼由一種LDPC碼得到的校驗(yàn)矩陣形成，其中，形成該譯碼的模塊具有一個(gè)用于生成該LDPC碼的模塊該LDPC碼生成模塊，根據(jù)預(yù)定的編碼率和約束長(zhǎng)度，確定構(gòu)成該LDPC碼的矩陣的行數(shù)和列數(shù)；根據(jù)預(yù)定的列重，將該矩陣劃分為多個(gè)層；根據(jù)選擇的并行度因子，將該矩陣中的至少一個(gè)所述層劃分為多個(gè)子層和將每一個(gè)所述子層劃分為多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊；根據(jù)所述列重和預(yù)定的行重，確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的位置，以形成構(gòu)成該LDPC碼的矩陣；該形成譯碼的模塊，利用構(gòu)成該LDPC碼的矩陣，得到一個(gè)校驗(yàn)矩陣；采用該校驗(yàn)矩陣，對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼。
26.如權(quán)利要求25所述的譯碼器，其中，所述LDPC碼生成模塊，根據(jù)所述列重，將所述矩陣劃分為相應(yīng)的多個(gè)所述層，以使得當(dāng)每一層中的每一列里僅存在一個(gè)列重量時(shí)，所述矩陣的各列的列重符合所述預(yù)定的列重。
27.如權(quán)利要求26所述的譯碼器，其中，所述LDPC碼生成模塊根據(jù)所述并行度因子，將所述層劃分為相應(yīng)的多個(gè)子層；和根據(jù)所述并行度因子和所述矩陣的列數(shù)，將每一個(gè)所述子層劃分為相應(yīng)的多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，以使得每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中僅存在一個(gè)具有重量的元素時(shí)，所述子層中的各行的行重符合所述預(yù)定的行重。
28.如權(quán)利要求27所述的譯碼器，其中，所述LDPC碼生成模塊將所述多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，沿著所述矩陣的列方向，劃分為多個(gè)列標(biāo)志組，每個(gè)列標(biāo)志組中包括用于標(biāo)識(shí)處于不同子層中的單元數(shù)據(jù)塊的多個(gè)列標(biāo)志(identifier)；根據(jù)所述并行度因子，生成相應(yīng)的多個(gè)列位置指示(indicator)，該列位置指示用于標(biāo)識(shí)在所述單元數(shù)據(jù)塊中具有重量的元素的列位置；將所述多個(gè)列位置指示分別分配給每個(gè)列標(biāo)志組中的各個(gè)列標(biāo)志，以得到在各所述單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的列位置。
29.如權(quán)利要求27或28所述的譯碼器，其中，所述LDPC碼生成模塊將所述多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊，沿著所述矩陣的行方向，劃分為多個(gè)行標(biāo)志組，該行標(biāo)志組包括用于標(biāo)識(shí)處于同一子層中的單元數(shù)據(jù)塊的多個(gè)行標(biāo)志；根據(jù)所述并行度因子和所述列數(shù)，生成相應(yīng)的多個(gè)可轉(zhuǎn)換為行位置指示的數(shù)字；根據(jù)所述單元數(shù)據(jù)塊中的行數(shù)，將所述多個(gè)可轉(zhuǎn)換為行位置指示的數(shù)字進(jìn)行模數(shù)運(yùn)算，以得到多個(gè)行位置指示，該行位置指示用于表示在所述單元數(shù)據(jù)塊中具有重量的元素的行位置；將所述多個(gè)行位置指示分別分配給每個(gè)行標(biāo)志組中的各個(gè)行標(biāo)志，以得到在各所述單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的行位置。
30.如權(quán)利要求29所述的譯碼器，其中，所述LDPC碼生成模塊調(diào)整在所述每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的所述具有重量的元素的行位置，以使得至少相鄰單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素處于不同的行位置。
全文摘要
一種用于生成LDPC碼(低密度奇偶校驗(yàn)碼)的方法，包括步驟根據(jù)預(yù)定的編碼率和約束長(zhǎng)度，確定構(gòu)成該LDPC碼的矩陣的行數(shù)和列數(shù)；根據(jù)預(yù)定的列重，將該矩陣劃分為多個(gè)層；選擇一個(gè)并行度因子；根據(jù)該并行度因子，將該矩陣中的至少一個(gè)所述層劃分為多個(gè)子層和將每一個(gè)所述子層劃分為多個(gè)單元數(shù)據(jù)塊；根據(jù)所述列重和預(yù)定的行重，確定每個(gè)單元數(shù)據(jù)塊中的具有重量的元素的位置，以形成該LDPC碼。
文檔編號(hào)H03M13/00GK101034892SQ20061005670
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2006年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月6日
發(fā)明者潘宇, 施惠豐, 徐友云, 張海濱, 蘭普·馬蒂爾斯 申請(qǐng)人:西門(mén)子(中國(guó))有限公司