專利名稱：生成長和短塊長度低密度奇偶校驗(ldpc)碼的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，特別涉及編碼系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通信系統(tǒng)利用編碼來保證穿過有干擾信道的可靠通信。例如，在無線(或無線電)系統(tǒng)中，如衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，來自地理和環(huán)境因素的干擾源大最存在。這些通信信道表現(xiàn)出固定容量，固定容量可表示成特定信噪此(SNR)下比特每符號，定義了理論上限(通稱為香農(nóng)極限)。因此，編碼設(shè)計的目標(biāo)就是要達(dá)到逼近這個香農(nóng)極限的速率。這一目標(biāo)與帶寬受限制的衛(wèi)星系統(tǒng)特別密切相關(guān)。逼近香農(nóng)極限的這類編碼之一是低密度奇偶校驗(LDPC)碼。
通常，LDPC碼因為一些缺點沒有廣泛應(yīng)用。缺點之一是LDPC編碼技術(shù)非常復(fù)雜。編碼一個LDPC碼，使用它的生成矩陣需要存儲一個非常巨大的非稀疏矩陣。另外，LDPC碼需要大的塊來成為有效的；因此，即使LDPC碼的奇偶校驗矩陣是稀疏的，存儲這些矩陣也是個問題。
從實現(xiàn)的觀點來看，面臨很多挑戰(zhàn)。例如，LDPC碼在實際中沒有廣泛應(yīng)用的一個重要原因是存儲。LDPC編碼的長度，由此需要更大的存儲空間。而且，LDPC碼應(yīng)用中的關(guān)鍵挑戰(zhàn)是怎樣在解碼器的多個處理引擎(節(jié)點)之間獲得連接網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)一步，解碼過程中的計算負(fù)擔(dān)，特別是校驗節(jié)點操作，引發(fā)了問題。
因此，需要應(yīng)用簡單的編碼和解碼過程的LDPC通信系統(tǒng)。且需要有效使用LDPC編碼來支持高的數(shù)據(jù)速率，而不引入更大的復(fù)雜性。還需要提高LDPC編碼器和解碼器的性能。還需要最小化實施LDPC編碼的存儲需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出這些和其他的需求，這里提供一種編碼低密度奇偶校驗(LDPC)碼的方法。一個編碼器根據(jù)表1-6之一生成具有外部Bose ChaudhuriHocquenghem(BCH)碼的LDPC碼來作為LDPC編碼信號傳輸。表1-6中每一個規(guī)定奇偶比特累加器的地址。該方法有利地提供了有利的LDPC碼的編碼和解碼，并且最小化存儲和處理資源。
根據(jù)本發(fā)明實施例的另一個方面，LDPC碼由根據(jù)信號群(constellation)調(diào)制的信號表示，包括8-PSK(相移鍵控)，16-QAM(正交調(diào)幅)，QPSK(正交相移鍵控)，16-APSK(幅度相移鍵控)和32-APSK調(diào)制之一。
根據(jù)本發(fā)明實施例的還有另一個方面，調(diào)制的LDPC編碼信號通過支持寬帶衛(wèi)星應(yīng)用的衛(wèi)星鏈路發(fā)射。
仍另一方面，本發(fā)明的特征和益處從下面的具體描述，簡化為例舉幾個實際實施例和應(yīng)用，包括試圖實施本發(fā)明的最好模型而。本發(fā)明也包括其他不同實施例，且可以在顯而易見的方面修改其幾介細(xì)節(jié)，均不脫離本發(fā)明的范圍和精神。因此，附圖和說明作為實際的圖示，并不作為限制。


本發(fā)明通過例子圖示，且不通過限定，在所附的附圖中使用相同參考數(shù)字指相同的元件，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例配置成使用低密度奇偶校驗(LDPC)碼的通信系統(tǒng)簡圖為；圖2A和2B為示范性配置于圖1的發(fā)射器中的LDPC編碼器。
圖2C和2D為圖2B的LDPC編碼器根據(jù)本發(fā)明實施例分別生成長幀長度碼和短幀長度LDPC碼的編碼過程的流程圖；圖3圖示了圖1系統(tǒng)中的示范性接收器；圖4圖示了依照本發(fā)明一個實施例的稀疏奇偶校驗矩陣；
圖5圖示了圖4的矩陣的LDPC碼的雙向圖表；圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一稀疏奇偶校驗矩陣的子矩陣，其中所述子矩陣包括限制于下三角區(qū)域的奇偶校驗值；圖7為LDPC碼以1/3和1/4速率相對于重復(fù)碼性能的簡圖；圖8為LDPC碼以不同速率和圖2A發(fā)射機(jī)支持的調(diào)制機(jī)制性能的簡圖；圖9為根據(jù)本發(fā)明實施例能執(zhí)行LDPC編碼過程的計算系統(tǒng)簡圖；具體實施方式
描述一種有效地編碼短幀長度低密度奇偶校驗(LDPC)碼的系統(tǒng)、方法和軟件。在下面的描述中，為了解釋的目的，闡明了大量特定細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明整體上的理解。然而顯然，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說本發(fā)明可以實施而不用這些特定細(xì)節(jié)或者等價裝置。在其他例子中，公知的結(jié)構(gòu)和裝置以框圖表示以避免不必要地模糊本發(fā)明。
附圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例配置成使用低密度奇偶校驗(LDPC)碼的通信系統(tǒng)的簡圖。數(shù)字通信系統(tǒng)100包括發(fā)射機(jī)101，其生成通過通信信道103到接收機(jī)105的信號波形。在該離散的通信系統(tǒng)100中，發(fā)射機(jī)101有生成可能消息離散系列的消息源；每個可能消息具有相應(yīng)的信號波形。這些信號波形被通信信道103削弱或改變。為了對抗信道103中的噪聲，使用LDPC碼。
舉例來說，信道103為服務(wù)于衛(wèi)星終端(例如非常小型孔徑終端(VSATs))的支持寬帶衛(wèi)星應(yīng)用的衛(wèi)星鏈路。這樣的應(yīng)用包括衛(wèi)星廣播和交互式服務(wù)(且服從于數(shù)字視頻廣播(DVB)-S2標(biāo)準(zhǔn))。所述通過衛(wèi)星(DVB-S)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字視頻廣播已廣泛為世界提供，例如數(shù)字衛(wèi)星電視節(jié)目。
所述發(fā)射機(jī)101生成的LDPC碼實現(xiàn)了不導(dǎo)致任何性能損耗的高速實現(xiàn)。這些從發(fā)射機(jī)101輸出的結(jié)構(gòu)化LDPC碼，通過調(diào)制機(jī)制(例如8-PSK)，避免分配小數(shù)目校驗碼給已經(jīng)對信道差錯敏感的比特節(jié)點。
這樣的LDPC碼有平行解碼算法(不像turbo碼)，其長處在于使用簡單算法例如加法，比較和查表。另外，認(rèn)真設(shè)計的LDPC碼不需展示任何錯誤層標(biāo)記。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，發(fā)射機(jī)101使用相時簡單的編碼技術(shù)生成，基于奇偶校驗矩陣(其在解碼過程中便于有效存儲訪問)的LDPC碼來與接收機(jī)105通信。只要塊長度足夠大，所述發(fā)射機(jī)101使用勝過連接turbo+RS(Reed-Solomon)碼的LDPC碼。
附圖2A和2B是附圖1發(fā)射機(jī)中配置的示范性LDPC編碼器。如附圖2A所示，發(fā)射機(jī)200配置了LDPC編碼器203，其接收來自信息源201的輸入，且輸出更高冗余的編碼流來適合在接收器105的誤差校正處理。所述信息源201從離散字母表X生成k信號。LDPC碼由奇偶校驗矩陣規(guī)定。另一方面，通常編碼LDPC碼需要指定發(fā)生器矩陣。即使能夠從使用Gaussian消去法的奇偶校驗矩陣獲得發(fā)生器矩陣，得到的矩陣不再稀疏且存儲大的發(fā)生器矩陣會很復(fù)雜。
編碼器203使用簡單的編碼技術(shù)從字母表Y生成信號到調(diào)制器205，它只通過將結(jié)構(gòu)強(qiáng)加到奇偶校驗矩陣來使用奇偶校驗矩陣。具體地，通過將矩陣的一部分限制為三角形而將限制置于奇偶校驗矩陣。這樣奇偶校驗矩陣的結(jié)構(gòu)在下面的附圖6中充分描述。這樣的限制導(dǎo)致可忽略的性能損耗，且因此，形成有吸引力的折衷。
調(diào)制器205從編碼器203將編碼信息映射到傳送到發(fā)射天線207的信號波形，其通過通信信道103發(fā)射這些波形。因此，編碼信息被調(diào)制并被分布到發(fā)射天線207。來自發(fā)射天線207的發(fā)射傳播到接收機(jī)(如圖3所示)，如下文將描述的那樣。
附圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的使用Bose ChaudhuriHocquenghem(BCH)編碼器和循環(huán)冗余校驗(CRC)編碼器的LDPC編碼器。在這種情況下，由LDPC編碼器203，和CRC編碼器209和BCH編碼器211生成的碼，有連接在一塊的外部BCH碼和內(nèi)部低密度奇偶校驗(LDPC)碼。另外，差錯檢測使用循環(huán)冗余校驗(CRC)碼達(dá)到。在示范性的實施例中，CRC編碼器209，使用發(fā)生器多項式(x5+x4+x3+x2+1)(x2+x+1)(x+1)的8比特CRC碼編碼。所述CRC碼輸出到BCH編碼器211。
附圖2C是根據(jù)本發(fā)明實施例的附圖2B的LDPC編碼器生成長幀長度LDPC碼的編碼過程流程圖。在步驟221中，接收信息比特且處理成編碼器鏈209，211，和203。因此，LDPC編碼器203在步驟233中基于接收的信息比特以外部BCH碼生成LDPC碼。所述碼也包括CRC碼。下面，經(jīng)步驟225，所述LDPC碼由調(diào)制的信號表示，通過信道103傳送，在示意性的實施例中，為鏈接到一個或多個衛(wèi)星終端的衛(wèi)星(步驟227)。
LDPC編碼器203系統(tǒng)地編碼塊大小為kldpc的信息塊，i=(i0,i1,...ikldpc-1)]]>到尺寸為nldpc的碼字c=(i0,i1,...ikldpc-1,p0,p1,...pnldpc-kldpc-1).]]>所述碼字的傳輸以給定順序從i0開始，以LDPC碼參數(shù)(nldpc，kldpc)的pnldpc-kldpc-1結(jié)束。
LDPC編碼器203的任務(wù)是為每塊kldpc信息比特(i0，i1，...ikldpc-1)確定nldpc-kldpc奇偶比特(p0，p1，...pnldpc-kldpc-1)。所述處理過程如下。首先，初始化奇偶比特；p0=p1=p2=...=pnldpc-kldpc-1=0.]]>舉例來說，已經(jīng)系統(tǒng)地編碼kldpc比特來生成nldpc比特。第一信息比特i0在表1-3中的第一行中規(guī)定的奇偶比特地址中被累加。表1中碼的1/3速率，相應(yīng)的參數(shù)如下q＝120，nldpc＝64800，kldpc＝nBCH＝21600，kBCH＝21408(12比特誤差校正BCH)。對于1/4速率，LDPC碼具有下列相關(guān)參數(shù)q＝135，nldpc＝64800，kldpc＝nBCH＝16200，kBCH＝16008(12比特誤差校正BCH)，對于2/5速率，LDPC碼具有下列參數(shù)q＝108，nldpc＝64800，kldpc＝nBCH＝25920，kBCH＝25728(12比特誤差校正BCH)。
例如，對于1/3速率(表1)，i0的結(jié)果如下p34903＝p34903_i0p20927＝p20927_i0p32093＝p32903_i0p1052＝p1052_i0p25611＝p25611_i0p16093＝p16093_i0p16454＝p16454_i0p5520＝p5520_i0p506＝p506_i0p37399＝p37399_i0p18518＝p18518_i0p21120＝p21120_i0在上面的等式中，加法在GF(2))中。
然后，對于下面的359信息比特，im，m＝1，2，...，359，這些比特在地址為{x+mmod360×q}mod(nldpc-kldpc)的奇偶比特上累加，其中x表示相應(yīng)于第一比特i0奇偶比特累加器的地址，且q為由碼速率而定的常數(shù)。繼續(xù)速率為1/3、q＝120的例子，對于信息比特i1，執(zhí)行如下運算
p35023＝p35023_i1p21047＝p21047_i1p32213＝p32213_i1p1172＝p11172_i1p25731＝p25731_i1p16574＝p16574_i1p16574＝p16574_i1p5640＝p5640_i1p626＝p626_i1p37519＝p37519_i1p18638＝p18638_i1p21240＝p21240_i1對于第361信息比特i360，奇偶比特累加器的地址在表1-3的第二行給出。以相似的方式，后面359信息比特im，m＝(361，362，...，719)奇偶比特累加器的地址使用公式{x+m mod360×q}mod(nldpc-kldpc)得到，其中x表示相應(yīng)信息比特i360的奇偶比特累加器的地址，例如，表1-3中第二行的條目。以相似的方式，對于每一組360個新信息比特，表1-3中的新一行用于尋找奇偶比特累加器的地址。


表1


表2



表3在耗盡所有信息比特之后，最終奇偶比特由下面得到。首先，執(zhí)行下列運算，以i＝1開始pi＝pi_pi-1，i＝1，2，...，nklpc-kldpc-1。
最終內(nèi)容pi，i＝0，1，...，nldpc-kldpc-1等于奇偶比特pi。
在耗盡所有信息比特之后，最終奇偶比特由下面得到。首先，執(zhí)行下列運算，以i＝1開始pi＝pi_pi-1，i＝1，2，...，nldpc-kldpc-1。
最終內(nèi)容pi，i＝0，1，...，nldpc-kldpc-1等于奇偶比特pi。
至于BCH編碼，根據(jù)本發(fā)明一個實施例，由BCH編碼器211使用的BCH碼發(fā)生器多項式如下g(x)＝(1+x+x3+x5+x14)×(1+x6+x8+x11+x14)×(1+x+x2+x6+x9+x10+x14)×(1+x4+x7+x8+x10+x12+x14)×(1+x2+x4+x6+x8+x9+x11+x13+x14)×(1+x3+x7+x8+x9+x13+x14)×(1+x2+x5+x6+x7+x10+x11+x13+x14)×(1+x5+x8+x9+x10+x11+x14)×(1+x+x2+x3+x9+x10+x14)×(1+x3+x6+x9+x11+x12+x14)×(1+x4+x11+x12+x14)×(1+x+x2+x3+x5+x6+x7+x8+x10+x1+x14).
m=(mkbch-1,mkbch-22,...m1,m0)]]>信息比特到碼字c=(mkbch-1,mkbch-2,...m1,m0,dnbch-kbch-1,dnbch-kbch-2,...,d1,d0)]]>上的BCH編碼，由下面得到。消息多項式m(x)=mkbch-1xkbch-1+mkbch-2xkbch-2+...+m1x+m0]]>乘以xnbch-kbch。然后，xnbch-kbchm(x)除以g(x)。d(x)=dnbch-kbch-1xnbch-kbch-1+...+d1x+d0]]>作為余數(shù)，碼字多項式設(shè)置如下c(x)=xnbch-kbchm(x)+d(x)]]>正如所討論的，kldpc比特系統(tǒng)地編碼來生成nldpc比特。根據(jù)本發(fā)明一個實施例，nldpc為16200比特，其為短塊長度。給定該碼相關(guān)的短長度，具有長度約為1620。比特或更短的LDPC碼被認(rèn)為是“短的”塊長度碼。
根據(jù)本發(fā)明一個實施例，一些短塊碼(例如表5的速率為1/5)通過縮短稍長(km，nm)的塊尺寸nm＞16200的“母”碼版本生成。如附圖2D所示，在BCH編碼比特的kldpc前加上km-kldpc個虛擬零(經(jīng)過步驟251)。正如步驟253，得到的km比特系統(tǒng)地編碼來生成nm比特。如步驟255，然后刪除第一km-kldpc虛擬零，且發(fā)射得到的nldpc＝16200比特(步驟257)。應(yīng)當(dāng)指出km-kldpc＝nm-nldpc。表4-6提供其它示范性短碼速率，1/3，1/5和2/5(nldpc為16200比特)

表4

表5

表6
如表1-6提供的上述設(shè)計LDPC碼的方法，優(yōu)點在于允許存儲和重獲關(guān)于比特節(jié)點的分割組相關(guān)信息以及校驗位于存儲器(例如隨機(jī)存取存儲器(RAM))中鄰近存儲位置的節(jié)點。因此，可以不用使用不同的解碼器來支持多碼速率。進(jìn)一步，所述設(shè)計可使用單個RAM存儲器用，從而最小化集成電路的尺寸。如所提到的，上述在示范性實施例中的LDPC碼，能夠適用于多種數(shù)字視頻應(yīng)用，比如MPEG(運動圖象專家組)分組傳輸。
附圖3為附圖1系統(tǒng)中的示范性接收機(jī)簡圖。在接收方面，接收機(jī)300包括實施解調(diào)從發(fā)射機(jī)200接收的信號的解調(diào)器301。這些信號由接收天線303接收來解調(diào)。解調(diào)之后，接收信號向前傳送給LDPC解碼器305，其通過結(jié)合比特矩陣發(fā)生器307的生成信息X’試圖重構(gòu)起始源信息。在解碼過程中比特矩陣發(fā)生器307與解碼器305來回(反復(fù))交換信息。這些解碼方法在共同未決的，題目為“Method and System for Routing in Low Density Parity Check(LDPC)Decoders”，于2003年7月3日(系列號No.10/613,824；代理案號PD-203009)提交的申請中充分描述。需要指出的是，經(jīng)表1-6構(gòu)建的LDPC碼，可以使用通常解碼技術(shù)支持多碼速率(從而，多數(shù)據(jù)速率)；相反，比如卷積碼，需要收縮技術(shù)(puncturing techniques)來達(dá)到中間速率。
為了進(jìn)一步突出本發(fā)明帶來的優(yōu)點，檢驗怎樣生成LDPC碼是有益的，如附圖4所討論的。
附圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的稀疏奇偶校驗矩陣簡圖，LDPC碼為長的線性稀疏奇偶校驗矩陣H(n-k)xn塊碼。典型的塊長度，n，從幾千到幾萬比特范圍。例如，如附圖4所示一個長度n＝8速率為1/2的LDPC碼奇偶校驗矩陣。相同的碼可如附圖5的雙向圖等同表示。
附圖5是附圖4矩陣的LDPC碼雙向圖的圖示。奇偶校驗等式意味著對于每個校驗節(jié)點，所有鄰近比特節(jié)點的和(over GF(Galois Field))等于零。如圖所示，根據(jù)預(yù)定的關(guān)系，比特節(jié)點占據(jù)圖的左側(cè)且和一個或多個校驗節(jié)點相關(guān)。例如，相應(yīng)于校驗節(jié)點m1，根據(jù)比特節(jié)點，下面的表達(dá)式為n1+n4+n5+n8＝0。
回到接收機(jī)300，認(rèn)為LDPC解調(diào)器305是信息通過解調(diào)器，解調(diào)器305致力于尋找比特節(jié)點的值。為了完成這項任務(wù)，比特節(jié)點和校驗節(jié)點互相反復(fù)通信。這個通信狀況在下面描述。
從校驗節(jié)點到比特節(jié)點，每個校驗節(jié)點向連接比特節(jié)點提供一個關(guān)于基于從來自其他連接比特節(jié)點信息的比特節(jié)點值的估計(“評價”)。例如，在上述例子中如果n4，n5和n8的和“看上去像”為0到m1，那么m1會指示n1，n1的值為0(因為n1+n4+n5+n8＝0)；否則m1會指示n1，n1的值為1。另外，對于軟判決解碼，增加一種可靠的措施。
從比特節(jié)點到校驗節(jié)點，每個比特節(jié)點向接鄰近校驗節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)一個基于來自其他鄰近校驗節(jié)點反饋的關(guān)于它自身值的估計。在上述例子中n1只有兩個鄰近校驗節(jié)點m1和m3。如果從m3到n1的反饋顯示n1的有效度大概為0，那么n1會通報m1其n1自己的值的估計為0。在比特節(jié)點有多于兩個相鄰校驗節(jié)點的情況下，比特節(jié)點向它通信的校驗節(jié)點報告決定前，在從它校驗節(jié)點的反饋上執(zhí)行多數(shù)投票(軟判決)方案。上述過程一直重復(fù)直到認(rèn)為比特節(jié)點正確(即滿足所有奇偶校驗等式)或者直到達(dá)到預(yù)定最大迭代值，藉此公布解碼失敗。
附圖6為根據(jù)本發(fā)明實施例的稀疏奇偶校驗矩陣的子矩陣簡圖，其中子矩陣包括限定于下三角區(qū)域的奇偶校驗值。如前面所述，編碼器203(附圖2A和2B)能夠通過限制奇偶校驗矩陣下三角的值而運用簡單的編碼技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，強(qiáng)加到奇偶校驗矩陣的限制為下面形式H(n-k)xn＝[A(n-k)xkB(n-k)x(n-k)]其中B為下三角。
任何一個信息塊i＝(i0，i1，...ik-1)編碼為一個碼字c＝(i0，i1，...，ik-1，p0，p1，...，pn-k-1)使用HcT＝0，且遞歸地解答奇偶比特，例如a00i0+a01i1+...+a0，k-1ik-1+p0＝0_Solvep0且對于p2，p3，...，pn-k-1是類似a10i0+a11i1+...+a1，k-1ik-1+b10p0+p1＝0_solvep1的附圖7和8為由LDPC碼通過附圖2A的發(fā)射機(jī)200支持不同碼速率和調(diào)制機(jī)制的性能曲線圖。特別是，附圖7的分別圖示出碼速率1/3和1/4LDPC碼與重復(fù)速率2/3和重復(fù)速率1/2LDPC碼之間性能的對照，在這樣的情況下，考慮QPSK LDPC碼速率1/3和1/4的情況在附加高斯白噪聲(AWGN)信道上的性能?？梢?，關(guān)于重復(fù)的2/3LDPC碼速率1/3碼速率提供大約1.3dB增益，然而關(guān)于重復(fù)的2/3LDPC碼速率1/4LDPC碼速率提供大約0.4dB增益。循環(huán)碼通過重復(fù)信息源比特為一套奇偶比特來構(gòu)造。因此當(dāng)使用在向后兼容結(jié)構(gòu)化調(diào)制機(jī)制的低優(yōu)先級中時，速率1/3和1/4LDPC碼會相應(yīng)于循環(huán)碼提供性能上的優(yōu)勢。
附圖8例舉了1/5，1/3和2/5速率短幀長度碼連同1/4，1/3和2/5速率長幀長度碼的性能。如其所示，1/3和2/5速率的短碼顯示了他們配對長碼的可比性能(在0.2dB之內(nèi))。
上面詳述的所述LDPC編碼過程可通過多種硬件和/或軟件配置執(zhí)行。實際上，上述方法也可容易地通過軟件改變單獨配置，由此，減小硬件改造成本。
附圖9圖示在其上實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實施例的示范性硬件。一個計算系統(tǒng)900包括總線901或其他通信機(jī)制來通信信息，和耦合到總線901的處理器903來處理信息。計算系統(tǒng)900還包括主存儲器905，比如隨機(jī)存取存儲器(RAM)或其他動態(tài)存儲裝置，耦合到總線901上來存儲信息和處理器903執(zhí)行的指令。主存儲器905也可用來存儲臨時變量或處理器903執(zhí)行指令時的其它中間信息。計算系統(tǒng)900可進(jìn)一步包括只讀存儲器(ROM)907或其他耦合到總線901的靜態(tài)存儲裝置來存儲靜態(tài)信息和處理器903的指令。存儲裝置909，比如磁盤或光盤，耦合到總線901來持久存儲信息和指令。
計算系統(tǒng)900可以通過總線901耦合到顯示器911上，比如液晶顯示器，或有源矩陣顯示器，向用戶顯示信息。一個輸入裝置913，比如包括字母鍵和其他鍵的鍵盤，可耦合到到總線901來交流信息和選擇指令給處理器903。輸入裝置913包括光標(biāo)控制，比如鼠標(biāo)，跟蹤球，或光標(biāo)方向鍵，來交流方向信息和選擇指令到處理器903及在顯示器911上控制光標(biāo)移動。
根據(jù)本發(fā)明具體實施例，附圖2C和2D的處理過程可通過響應(yīng)執(zhí)行包含在主存儲器905中指令安排的處理器903的系統(tǒng)900提供。這樣的指令可從諸如存儲裝置909之類的另一個計算機(jī)可讀介質(zhì)讀入到主存儲器905中。包含在主存儲器905中的指令配置的執(zhí)行使處理器903實施這里描述的處理步驟。在多處理排列中的一個或多個處理過程也可用來執(zhí)行包含在主存儲器905中的指令。在另一替換實施例中，可以用硬件電路代替或細(xì)合軟件指令來實施本發(fā)明的實施例。在另一個實施例中，可使用如局部可編程門陣列(FPGAs)之類的可重新組裝的硬件，其中其邏輯門的功能性和連接拓?fù)渫ㄟ^編程存儲器查表，而在運行時間上進(jìn)行控制。因此，本發(fā)明的實施例不限制于任何特定硬件電路和軟件的結(jié)合。
計算系統(tǒng)900還包括至少一個耦合到總線901的通信接口915。所述通信接口915提供耦合到網(wǎng)絡(luò)鏈路(未示出)的兩路數(shù)據(jù)通信。通信接口915發(fā)送和接收承載代表不同類型信息的數(shù)據(jù)流的電、電磁、或光信號。另外，通信接口915包括外圍接口設(shè)備，比如通用串行總線(USB)接口，PCMCIA(個人電腦存儲卡國際協(xié)會)接口等等。
處理器903可執(zhí)行通過信息接口915接收的碼，和/或為下面的執(zhí)行來存儲存儲器909中的或其它非易失性存儲器中存儲的碼。以這種方式，計算系統(tǒng)900可以獲得載波形式的應(yīng)用碼。
這里所用的術(shù)語“計算機(jī)可讀介質(zhì)”是指任何參與提供供處理器903執(zhí)行指令的介質(zhì)。這樣的介質(zhì)可有多種形式，包括但不限定于非易失性介質(zhì)、易失性介質(zhì)和傳輸介質(zhì)。非易失性介質(zhì)包括，例如，光盤或磁盤，如存儲裝置909。易失性介質(zhì)包括動態(tài)存儲器，比如主存儲器905。傳送介質(zhì)包括同軸電纜、銅導(dǎo)線和光纖，包括構(gòu)成總線901的導(dǎo)線。傳送介質(zhì)也可為聲、光、電磁波形式，比如那些在射頻(RF)和紅外(IR)數(shù)據(jù)通信中生成的波。計算機(jī)可讀介質(zhì)的常規(guī)形式包括，例如，軟磁盤軟盤、軟盤、硬盤、磁帶、任何其他磁介質(zhì)、CD-ROM，CDRW，DVD，任何其他光介質(zhì)，卡帶、紙帶、光標(biāo)記表、任何其他孔形式物理介質(zhì)或其他光可讀標(biāo)記、RAM、PROM、和EPROM，F(xiàn)LASH-EPROM、其他任何存儲芯片或膠卷、載波或其他任何計算機(jī)可讀的介質(zhì)。
不同形式計算機(jī)可讀介質(zhì)可致力于提供指令給處理器來執(zhí)行。例如，執(zhí)行本發(fā)明至少一個部分的指令可在遠(yuǎn)程電腦的磁盤上初始化生成。在此情況下，發(fā)送指令的遠(yuǎn)端計算機(jī)使用調(diào)制解調(diào)器通過電話線將指令裝載到主存儲器。本地系統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器在電話線上接收數(shù)據(jù)，且使用紅外發(fā)射機(jī)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外信號并將該紅外信號傳發(fā)射到便攜計算設(shè)備，如個人數(shù)字助理(PDA)或膝上電腦。便攜計算設(shè)備上的紅外檢測器接收由紅外信號承載的信息和指令，并將數(shù)據(jù)置于總線上?？偩€將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到主存儲器，處理器從那里重獲指令并執(zhí)行所述指令。主存儲器接收的指令可在處理器執(zhí)行之前和之后隨意地存儲在存儲設(shè)備上。
因此，本發(fā)明多種實施例提供了根據(jù)表1-6之一生成具有外部BoseChaudhuri Hocquenghem(BCH)碼的LDPC碼來像LDPC編碼信號一樣傳輸。每一個表1-6規(guī)定奇偶比特累加器的地址。上述方法地有益地減小復(fù)雜度而不犧牲性能。
雖然通過結(jié)合多個具體實施例和實施方式來描述本發(fā)明，本發(fā)明并不限于此，而是涵蓋多種顯而易見的落入所附權(quán)利要求的范圍中的變型和等同方式。
權(quán)利要求
1.一種編碼的方法，包括接收信息比特；和基于所述信息比特，根據(jù)與各個規(guī)定奇偶比特累加器地址的表相關(guān)聯(lián)的1/3碼速率、1/4碼速率或2/5碼速率之一，生成低密度奇偶校驗比特(LDPC)碼的奇偶比特，
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括調(diào)制LDPC碼信號；和發(fā)射所述調(diào)制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中調(diào)制信號通過支持寬帶衛(wèi)星應(yīng)用的衛(wèi)星鏈路(103)發(fā)射。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中調(diào)制步驟根據(jù)包括8-PSK(相移鍵控)、16-QAM(正交調(diào)幅)，QPSK(正交相移鍵控)、16-APSK(幅度相移鍵控)或32-APSK之一的方法的信號群執(zhí)行。
5.一種承載編碼指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令在執(zhí)行時被安排以使一個或多個處理器執(zhí)行權(quán)利要求1的方法。
6.一個編碼器(203)包括接收信息比特的裝置；和生成裝置，用來基于所述信息比特根據(jù)與各自規(guī)定奇偶比特累加器的地址的各個表相關(guān)聯(lián)的多個碼速率之一，生成具有外部Bose ChaudhuriHocquenghem(BCH)碼的低密度奇偶校驗(LDPC)碼來作為LDPC編碼信號傳輸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的編碼器(203)，其中LDPC編碼信號被調(diào)制和傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的編碼器(203)，其中調(diào)制信號支持寬帶衛(wèi)星應(yīng)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的編碼器(203)，根據(jù)包括8-PSK(相移鍵控)、16-QAM(正交調(diào)幅)，QPSK(正交相移鍵控)、16-APSK(幅度相移鍵控)或32-APSK之一的信號群實施調(diào)制。
10.支持傳送低密度奇偶校驗(LDPC)編碼信號的發(fā)射機(jī)(200)，包括低密度奇偶校驗(LDPC)編碼器(203)，配置成基于接收的信息比特，輸出LDPC碼；和耦合到LDPC編碼器(203)且配置成提供外部碼到LDPC碼的BoseChaudhuri Hocquenghem(BCH)編碼器(211)，其中LDPC碼根據(jù)與各自規(guī)定奇偶比特累加器的地址的表相關(guān)聯(lián)的1/3碼速率、1/4碼速率或2/5碼速率之一生成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的發(fā)射機(jī)(200)，進(jìn)一步包括配置成調(diào)制LDPC編碼信號的調(diào)制器(205)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的發(fā)射機(jī)(200)，其中調(diào)制信號通過支持寬帶衛(wèi)星應(yīng)用的衛(wèi)星鏈路(103)發(fā)射。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的發(fā)射機(jī)(200)，其中調(diào)制根據(jù)包括8-PSK(相移鍵控)、16-QAM(正交調(diào)幅)，QPSK(正交相移鍵控)、16-APSK(幅度相移鍵控)或32-APSK之一的信號群實施。
全文摘要
提供一種生成低密度奇偶校驗比特(LDPC)碼的方法。一個LDPC編碼器(203)生成帶有一外部Bose Chaudhuri Hocquenghem(BCH)碼的LDPC碼。對于1/3碼速率，相關(guān)參數(shù)如下q＝120，n
文檔編號H03M13/00GK1625058SQ20041004715
公開日2005年6月8日 申請日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月27日
發(fā)明者馬斯塔法·埃羅茨, 孫鳳文, 李琳南 申請人:直視集團(tuán)公司