專利名稱：使用ldpc碼編碼和解碼的方法
使用LDPC碼編碼和解碼的方法 技術(shù)領(lǐng)域 '
本發(fā)明涉及一種編碼/解碼方法，尤其是，涉及一種使用LDPC碼
編碼/解碼的方法。雖然本發(fā)明適用于寬的應(yīng)用范圍，其尤其地適用于 增強性能和用于降低復雜度。
背景技術(shù)：
通常地，編碼是不管由當發(fā)送側(cè)經(jīng)由通信信道發(fā)送數(shù)據(jù)時的信號 失真、損失等等所引起的誤差，發(fā)送側(cè)執(zhí)行數(shù)據(jù)處理以用于接收側(cè)恢
復原始數(shù)據(jù)的處理過程。并且，解碼是接收側(cè)將編碼的發(fā)送數(shù)據(jù)恢復 為原始數(shù)據(jù)的處理過程。
近來，很多的注意力放在使用LPDC碼的編碼方法上。因為奇偶 校驗矩陣H的大部分元素是零，故該LDPC碼是具有低密度的線性分 組碼(linear block code),其是由加拉格(Gallager)在1962年提出的。 由于技術(shù)困難，在當時很難實現(xiàn)LDPC碼，其是非常復雜的。但是， 該LDPC碼在1995年被重新考慮，使得驗證了其優(yōu)越的性能。因此， 進行了許多的努力去研究和開發(fā)LPDC碼。(參考資料[1] Robert G. Gallager, "Low-Density Parity-Check Codes"(低密度奇偶校驗碼)， MIT Press, 1963年9月15日。[2] D. J. C. Mackay， "Good error-correcting codes based on very sparse matrices"(基于非常禾希疏矢巨 陣的很好的纟M錯碼)，IEEE Trans. Inform. Theory ， IT-45 ， pp.399-431(1999))。
由于LDPC碼的奇偶校驗矩陣的"l"的數(shù)目是非常少的，使得在 很大的塊大小的情況下，能夠經(jīng)由重復解碼來解碼LDPC的奇偶校驗
矩陣。如果塊大小變得非常地大，類似turbo碼，LDPC碼的奇偶校驗 矩陣示出接近于香農(nóng)(Shannon)的信道容量限的性能。
LDPC碼可以通過(n-k)xn的奇偶校驗矩陣H來解釋。并且，對應(yīng) 于奇偶校驗矩陣H的生成矩陣G可以通過公式1得到。
在使用LDPC碼的編碼/解碼方法中，發(fā)送側(cè)通過公式2使用具有 公式i的與奇偶校驗矩陣H關(guān)系的生成矩陣G來編碼輸入數(shù)據(jù)。
X = S'S'其中，"x"是代碼字并且"s"是輸入的源數(shù)據(jù)。
近來，廣泛地使用利用奇偶校驗矩陣H，而不是利用生成矩陣G 的輸入數(shù)據(jù)編碼方法。因此，如在先前的描述中提及的，在利用LDPC 碼的編碼方法中，該奇偶校驗矩陣H是最重要的因素。
如圖l所示，該奇偶校驗矩陣H被配置以多個zxz置換矩陣或者
零矩陣。即，在圖1中，Pij指的是ZXZ置換矩陣或者零矩陣。
多個置換矩陣可以按照預(yù)定的規(guī)律通過置換至少一個基置換矩陣 來形成。例如，如果基置換矩陣被設(shè)置為zxz單位矩陣，多個置換矩陣 可以從在特定的方向以預(yù)定的間隔移位基置換矩陣的所有行，將基置 換矩陣的特定的行(或者列)與基置換矩陣的另一個隨機行(或者列)交 換，將基置換矩陣旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度等等來產(chǎn)生。
代替將配置奇偶校驗矩陣H的多個置換矩陣表示為一個矩陣，通 過按照置換該基置換矩陣的方法或者類別預(yù)先確定多個置換矩陣的類 型，能夠?qū)⑵媾夹ｒ灳仃嘓表示為多個置換矩陣的類型。在以下的描
述中，將表示為多個置換矩陣類型的奇偶校驗矩陣H定義為基矩陣Hb
去使用。該基矩陣Hb具有mbXiib維。在這種情況下，mb=(n-k)/z，并且 nb=n/z。并且，可以以這樣的方式來產(chǎn)生該奇偶校驗矩陣H， g口，通過 對應(yīng)于置換類型的置換矩陣替換對應(yīng)于基矩陣Hb的每個元素的置換矩 陣的類型信息(在下文中稱作置換類型)，和擴展相應(yīng)的置換矩陣。
圖2是基矩陣Hb的一個例子的示意圖。
參考圖2， 5x5單位矩陣被用作基置換矩陣。多個置換矩陣是通過 在特定的方向以預(yù)定的間隔移位基置換矩陣的所有行來產(chǎn)生的。在這 種情況下，作為5x5單位矩陣的該基置換矩陣的置換類型被設(shè)置為"l"， 通過將基置換矩陣的所有行移位一行而產(chǎn)生的該置換矩陣的置換類型 被設(shè)置為"2"，通過將基置換矩陣的所有行移位二行而產(chǎn)生的該置換 矩陣的置換類型被設(shè)置為"3"，通過將基置換矩陣的所有行移位三行 而產(chǎn)生的該置換矩陣的置換類型被設(shè)置為"4"，通過將基置換矩陣的 所有行移位五行而產(chǎn)生的該置換矩陣的置換類型被設(shè)置為"5"。因此， 該奇偶校驗矩陣H被表示為該置換類型。在圖2中，"0"指的是5x5 零矩陣。如果該奇偶校驗矩陣H表示為該置換類型，其能夠節(jié)省用于 存儲奇偶校驗矩陣H的存儲器。在圖2中，該置換類型示范性地被表 示為一個整數(shù)。但是，該置換類型可以以多種方式表示。
假設(shè)該基矩陣Hb被分成二個部分(Hb)d和(Hb)p，該(Hb)p部分可以 采用塊雙對角線矩陣，如圖2所示。在塊雙對角線矩陣中，主對角線 和在主對角線下方或者直接在主對角線上方的對角線包括單位矩陣， 并且其余的包括零矩陣。
在使用模塊雙對角線矩陣作為(Hb)p部分的情況下，在奇偶校驗 矩陣H中產(chǎn)生多個列每個具有權(quán)重1。即，作為該(HOp部分的最后的 列被配置以一個5x5單位矩陣和5x5零矩陣，在奇偶校驗矩陣H的方 面中產(chǎn)生每個具有權(quán)重1的五個列。在實際上使用LDPC碼的編碼/解
碼方法中，由于使用維數(shù)顯著地大于5x5維的矩陣作為基置換矩陣， 該奇偶校驗矩陣H包括比圖2的例子更多的具有權(quán)重1的列。因此， 用于編碼/解碼的操作被復雜化，顯著地使編碼/解碼性能惡化。

發(fā)明內(nèi)容
據(jù)此，本發(fā)明提出了一種使用LDPC碼編碼/解碼的方法，其基本
上消除了一個或多個由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點的問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種使用LDPC碼的編碼/解碼的方法， 通過其增強編碼/解碼性能并且降低復雜度。
在基矩陣Hb包括二個部分(Hb)d和(Hb)p的情況下，以及在該(Hb)p 部分采用塊雙對角線矩陣的情況下，本發(fā)明其特征在于在奇偶校驗 矩陣H的Hp中，不存在具有權(quán)重l的列。
本發(fā)明的附加的特點和優(yōu)點將在隨后的描述中闡述，并且從該描 述中在某種程度上將是清晰可見的，或者可以通過實踐本發(fā)明獲悉。 通過尤其在著述的說明書及其權(quán)利要求以及所附的附圖中指出的結(jié) 構(gòu)，可以實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其他的優(yōu)點。
為了實現(xiàn)這些和其他的優(yōu)點，以及按照本發(fā)明的目的，如在此處 實施和廣泛地描述的， 一種按照本發(fā)明的使用LDPC碼編碼的方法， 該LDPC碼是由(n-k)xn的奇偶校驗矩陣H定義的，該方法包括步驟 使用奇偶校驗矩陣H編碼輸入源數(shù)據(jù)，該奇偶校驗矩陣H包括Hp和 Hd以滿足H呵HdlHp](其中Hd具有(n-k)xk維，Hp具有(n-k)x(n-k)維)， 其中如果Hp包括多個zxz子矩陣，每個該子矩陣是一個單位矩陣或者 零矩陣，并且其中Hp的每個列的列權(quán)重至少是2。
為了進一步實現(xiàn)這些和其他的優(yōu)點，以及按照本發(fā)明的目的，一 種使用LDPC碼解碼的方法，該LDPC碼是由(n-k)xn奇偶校驗矩陣H
定義的，包括步驟使用奇偶校驗矩陣H解碼輸入源數(shù)據(jù)，該奇偶校
驗矩陣H包括Hp和Hd以滿足H-[HdlHp](這里Hd具有(n-k)xk維，Hp 具有(n-k)x(n-k)維)，其中如果Hp包括多個zxz子矩陣，每個該子矩陣 是一個單位矩陣或者零矩陣，并且其中Hp的每個列的列權(quán)重至少是2。
為了進一步實現(xiàn)這些和其他的優(yōu)點，以及按照本發(fā)明的目的，在 包括使用zxz奇偶校驗矩陣H的z比特數(shù)字單位的mb個奇偶校驗列矢 量組的奇偶校驗序列與包括z比特數(shù)字單位的kb個數(shù)據(jù)列矢量的輸入 數(shù)據(jù)序列"s"中，所述zxz奇偶校驗矩陣H包括zxz置換矩陣或者零矩 陣的H矩陣元素， 一種使用LDPC碼編碼的方法，包括步驟使用H 矩陣元素和數(shù)據(jù)列矢量得到奇偶校驗矢量p(O)，和通過至少一個確定的 遞歸公式，使用第一奇偶校驗列矢量p(O)、數(shù)據(jù)列矢量和H矩陣元素 順序地得到奇偶校驗矢量p(l)至p(mb-l)，其中n是輸入數(shù)據(jù)序列的長 度，其中m是奇偶校驗比特序列長度，和其中l(wèi)^n-m。
應(yīng)該明白，上文的概述和下面的詳細說明是示范性和說明性的， 并且意欲對要求保護的本發(fā)明提供進一步的說明。


包括附圖被以提供對本發(fā)明進一步的理解，并且其被結(jié)合進和構(gòu) 成本說明書的一部分，其舉例說明本發(fā)明的實施例，并且與該說明書 一起可以起解釋本發(fā)明原理的作用。
在附圖中
圖1是包括多個ZXZ置換矩陣或者零矩陣的奇偶校驗矩陣H的示
意圖2是基矩陣Hb的一個例子的示意圖3是用于解釋本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的通信系統(tǒng)的方框圖； 圖4是按照本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的以基矩陣Hb的格式示出的奇 偶校驗矩陣H的結(jié)構(gòu)的示意圖5是按照本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的以基矩陣Hb的格式示出的 奇偶校驗矩陣H的結(jié)構(gòu)的示意圖6是按照本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的以基矩陣Hb的格式示出的 奇偶校驗矩陣H的結(jié)構(gòu)的示意圖7是按照本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的以基矩陣Hb的格式示出的
奇偶校驗矩陣H的結(jié)構(gòu)的示意圖8是按照本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的表示為基矩陣Hb格式的奇
偶校驗矩陣H的結(jié)構(gòu)的示意圖；和
圖9是按照本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的表示為基矩陣Hb格式的奇 偶校驗矩陣H的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細地進行介紹本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其例子在附圖中舉 例說明。
圖3是解釋本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的通信系統(tǒng)的方框圖，其中本 發(fā)明的技術(shù)特征適用于例如無線通信系統(tǒng)。
參考圖3，發(fā)射機10和接收機30使用無線電信道作為介質(zhì)互相 通信。在發(fā)射機10中，從數(shù)據(jù)源11輸出的k比特源數(shù)據(jù)u通過由LDPC 編碼模塊13實施的LDPC編碼轉(zhuǎn)換為n比特的代碼字c。由調(diào)制模塊 15無線調(diào)制該代碼字c，以通過天線17經(jīng)由無線信道20傳送，并且 然后由接收機30的另一個天線31接收。該接收機30進行與該發(fā)射機 10相反的處理過程。即，接收的數(shù)據(jù)通過解調(diào)模塊33解調(diào)，以通過 LDPC解碼模塊35解碼，借此最后可以獲得源數(shù)據(jù)u。以上解釋的數(shù) 據(jù)傳送/接收過程是在用于解釋本發(fā)明的特征所需的最小范圍內(nèi)描述 的。因此，對于那些本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，相應(yīng)的過程需要更多的用 于數(shù)據(jù)傳輸/接收的步驟是顯而易見的。
在LDPC編碼模塊13中編碼輸入源數(shù)據(jù)中使用的奇偶校驗矩陣H
是(n-k)xn維。"k"指的是輸入到LDPC編碼模塊13的輸入數(shù)據(jù)的長度 (比特單位)。'V'指的是編碼的代碼字c的長度(比特單位)。如圖1所示， 該奇偶校驗矩陣H被配置以多個zxz置換矩陣或者零矩陣。
如在先前的描述中提及的，該奇偶校驗矩陣H可以表示為基矩陣 Hb，該基矩陣Hb包括基置換矩陣和按照預(yù)定的規(guī)律或者規(guī)則通過置換 該基置換矩陣而產(chǎn)生的多個置換矩陣的置換類型。假設(shè)該基矩陣Hb被 分成二個部分(H^和(Hb)p，該(Hb)p部分通常包括塊雙對角線矩陣， 其在編碼或者解碼方面造成性能退化的問題。為了解決相關(guān)的技術(shù)問 題，本發(fā)明其特征在于以不同于相關(guān)技術(shù)的方式配置該Hp部分。
圖4是按照本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的以基矩陣Hb的格式示出的奇 偶校驗矩陣H的結(jié)構(gòu)的示意圖。
參考圖4， 'T'對應(yīng)于zxz單位矩陣，"0"是zxz零矩陣，和"90"表 示通過將單位矩陣旋轉(zhuǎn)卯。產(chǎn)生的矩陣。將圖4的(Hb)p部分與圖2的 (Hb)p部分比較，在在其右下方3x3部分(在圖4中以陰影表示)中存在 結(jié)構(gòu)差別。
(H b) p的結(jié)構(gòu)被變成在圖4中的結(jié)構(gòu)的理由解釋如下。
首先，通過從該奇偶校驗矩陣H中完全地刪除具有權(quán)重1的列， 提升了編碼或者解碼方面的性能。
其次，生成該奇偶校驗矩陣H以在整個奇偶校驗矩陣H中整體避 免4圈(4-cycle)，并且使6圈(6-cycle)等于或者小于預(yù)置的臨界值 (Cmax:>。 4圈指的是奇偶校驗矩陣H的隨機二行同時地在二個點上具有 "1"的情況。并且，4圈造成編碼或者解碼性能的退化。6圈指的是從 奇偶校驗矩陣H的三個隨機行中選擇的所有二個可組合的行在相同的 點上分別地具有"1"的情況。
第三，增加了通過將單位矩陣旋轉(zhuǎn)90。產(chǎn)生的矩陣，借此防止產(chǎn)生
多個線性相關(guān)的行，以輔助HARQ(混合自動重傳請求)操作，尤其是， IR(遞增冗余)操作。如果產(chǎn)生了多個線性相關(guān)的行，則不能得到用于編 碼或者解碼的公式的解。因此，在編碼方面提高不必要的計算量，并
且使得在解碼方面的性能退化。
在使用LDPC碼的編碼方法中，該輸入源數(shù)據(jù)可以使用生成矩陣 G編碼。g卩，k比特輸入源數(shù)據(jù)S^k被通過公式2編碼為n比特代碼字
Xlxk。代碼字X具有X=[S p] = [S0， S"…，Sk.p Po, p"…，pm-d的結(jié)構(gòu)， 這里(P。，PP ...，P,W)是奇偶校驗比特，并且(So, Sp ...,Sk—D是系統(tǒng)比特。
使用生成矩陣G的該編碼方案是非常復雜的。為了降低上述的復
雜度，最好是，使用奇偶校驗矩陣H直接編碼輸入的源數(shù)據(jù)。
該輸入源數(shù)據(jù)s=( Sq， Sl，…，sw)可以被分成z比特的kb(kb=nb-mb)
個列矢量，諸如S(i) = [Siz， Siz+1， ...,S(i+1>,]T。并且，該奇偶校驗比特p=(P0，
...，pw)可以被分成mb列矢量，諸如p(i)爿piz， piz+1，…,p(i+i)z.i]T。
在圖4中示出的使用奇偶校驗矩陣H的編碼方案是通過遞歸和結(jié) 束(recursion and finalization)的二個步驟實現(xiàn)的。
該遞歸步驟將確定p(i)，其可以表示為公式3。
<formula>formula see original document page 17</formula>
公式3解釋了經(jīng)由簡單遞歸計算順序地獲得第一奇偶校驗矢量p(0) 至與從最后的一個起的第四個對應(yīng)的第四奇偶校驗矢量p(nv4)。并且， 其能夠按照如圖5至7所示的置換形式(Hb)p從奇偶校驗矢量p(nvl)開 始。在公式3的方案中，不需要初始化步驟這在傳送初始奇偶校驗矢
量部分不傳送其余的部分的情況下是有利的。
結(jié)束步驟用于得到p(mb-3)、 p(nv2)和p(mb-l)，其可以表示為公式4。
<formula>formula see original document page 18</formula>
公式4是用于獲得三個最后的奇偶校驗矢量的步驟。由于增加了 一個單位矩陣以刪除在相關(guān)技術(shù)中每個具有重量1的多個列，而生成 公式4。經(jīng)由這個步驟可以獲得三個最后的奇偶校驗矢量以完成該編 碼。
圖5是按照本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的以基矩陣Hb的格式示出的 奇偶校驗矩陣H的結(jié)構(gòu)示意圖。
參考圖5， (Hb)p具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即，在圖4中示出的(Hb)p從 右端開始的第二和第三列相互地交換。由于與圖4的結(jié)構(gòu)相同的理由， 提供圖5的結(jié)構(gòu)。使用在圖5中示出的基矩陣Hb的編碼過程是通過遞 歸和結(jié)束二個步驟實現(xiàn)的。
該遞歸步驟用來從p(i-l)確定p(i)，其可以表示為公式5。 [公式5]
<formula>formula see original document page 18</formula> 其中，
結(jié)束步驟將得到p(nv3)、p(mb-2)和p(mb-l)，其可以表示為公式6。
W) = X附6 - 2) + 1X/(力"="、-3'"、 一1 乂-o
公式5和公式6的含義類似于公式3和公式4的含義。
圖6是按照本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的以基矩陣Hb的格式示出的 奇偶校驗矩陣H的結(jié)構(gòu)示意圖。將圖6的(Hb)p與圖2的(Hb)p比較， 在在左上角上的3x3部分的結(jié)構(gòu)中(在圖6中以陰影表示)存在差別。 由于與圖4的結(jié)構(gòu)相同的理由，提供圖6的結(jié)構(gòu)。
使用在圖6中示出的基矩陣Hb的編碼過程是通過遞歸和結(jié)束二個 步驟實現(xiàn)的。
該遞歸步驟用于從p(i-l)確定p(i)，其可以表示為公式7。 [公式7]
" 其中， '
結(jié)束步驟用于得到p(O)、 p(l)和p(2)，其可以表示為公式8。
可以以與公式3和公式4同樣的方式來處理在公式7和公式8中 的應(yīng)用。
圖7是按照本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的以基矩陣Hb的格式示出的 奇偶校驗矩陣H的結(jié)構(gòu)示意圖。
參考圖7， (Hb)p具有這樣一種結(jié)構(gòu)，艮卩，在圖6中示出的(Hb)p從 右端開始的第二和第三列相互地交換。由于與圖4的結(jié)構(gòu)相同的理由， 提供圖7的結(jié)構(gòu)。使用在圖7中示出的基矩陣Hb的編碼過程是通過遞 歸和結(jié)束二個步驟實現(xiàn)的。
該遞歸步驟用于從p(i)確定p(i-l)，其可以表示為公式9。 [公式9]
<formula>formula see original document page 20</formula>其 中 ，
結(jié)束步驟用于得到p(O)、 p(l)和p(2)，其可以表示為公式IO。 [公式10]
<formula>formula see original document page 20</formula>
公式9和公式10的含義類似于公式3和公式4的含義。
圖8是按照本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的表示為基矩陣Hb格式的奇 偶校驗矩陣H的結(jié)構(gòu)示意圖。
不同于在圖4至7中示出的例子，在圖8中示出的例子被配置為 不具有通過將單位矩陣旋轉(zhuǎn)90°產(chǎn)生的子矩陣，并且被配置成在以基矩 陣Hb作為基準假設(shè)(Hb)p的各單位矩陣是"l"的情況下，6圈不存在。
使用在圖8中示出的奇偶校驗矩陣H的編碼過程是通過分別地按 照公式11和公式12的遞歸和結(jié)束二個步驟實現(xiàn)的。
" 其中，
公式ii解釋經(jīng)由簡單遞歸計算順序地獲得第一奇偶校驗矢量pCO)
至與從最后的一個起的第六個對應(yīng)的第六奇偶校驗矢量p(nv5)的步 驟。 一 -2)"K -5)+ f ^,.,(A
尸w P") - S尸(，,")，《=w廣l，加t -3， and附廣4
結(jié)束步驟用于得到p(mb-4)、 p(mb-3)和p(mb-2)和p(nvl)，經(jīng)由其
可以獲得五個最后的奇偶校驗矢量以用于完成編碼。
圖9是按照本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的表示為基矩陣Hb格式的奇 偶校驗矩陣H的結(jié)構(gòu)示意圖。
類似于在圖8中示出的例子，在圖9中示出的例子被配置為不具 有通過將單位矩陣旋轉(zhuǎn)卯。產(chǎn)生的子矩陣，并且在基矩陣Hb作為基準 假設(shè)(Hb)p的單位矩陣是"l"的情況下，被配置為不存在6圈。
使用在圖9中示出的奇偶校驗矩陣H的編碼過程是通過分別地按 照公式13和公式14的遞歸和結(jié)束二個步驟實現(xiàn)的。公式13和公式14 的含義類似于公式11和公式12的含義。 '
， 其中
<formula>formula see original document page 22</formula>在接收去解碼以上述方式編碼的數(shù)據(jù)的過程中，在圖3中的接收 機30使用公式15。 <formula>formula see original document page 22</formula>
艮P，如果將編碼的數(shù)據(jù)x乘以奇偶校驗矩陣H得到"0",這意味 著沒有傳輸誤差。如果其不是零，這意味著存在傳輸誤差。因此，可 以相應(yīng)地提取源數(shù)據(jù)。
按照在圖4至7中的基矩陣Hb的格式的奇偶校驗矩陣H僅僅是解 釋本發(fā)明的優(yōu)選實施例示范性的結(jié)構(gòu)。在編碼或者解碼的過程中實質(zhì) 上使用的奇偶校驗矩陣H的大小是相當?shù)卮?。并且，從具有H呵HdlHp] 結(jié)構(gòu)的奇偶校驗矩陣H改進了該Hp部分。因此，很明顯，可以不同 地配置該Hd部分。
在實質(zhì)上由奇偶校驗矩陣H定義的使用LDPC碼執(zhí)行編碼或者解 碼的過程中，每當需要編碼或者解碼，同時基置換矩陣的置換類型和 通過按照預(yù)定的規(guī)律置換基置換矩陣而產(chǎn)生多個置換矩陣時，通過擴 展基矩陣Hb產(chǎn)生該奇偶校驗矩陣H。并且，最好是，使用產(chǎn)生的奇偶 校驗矩陣實現(xiàn)編碼或者解碼。
因此，通過使奇偶校驗矩陣H的Hp消除具有權(quán)重1的列，本發(fā)明 可以經(jīng)由簡單的遞歸運算執(zhí)行編碼或者解碼。因此，本發(fā)明降低了在 使用LDPC碼編碼或者解碼的過程中的初始化復雜度，由此增強了性
雖然在此處已經(jīng)參考優(yōu)選實施例描述和舉例說明了本發(fā)明，對于 那些本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，不脫離本發(fā)明的精神和范圍， 可以在其中進行各種各樣的修改和變化。因此，本發(fā)明意欲覆蓋其歸 入所附的權(quán)利要求和其等效范圍之內(nèi)的本發(fā)明的改進和變化。
工業(yè)實用性
因此，本發(fā)明適用于諸如移動通信系統(tǒng)、寬帶無線接入系統(tǒng)等等 的無線通信系統(tǒng)，并且進一步適用于需要編碼或者解碼的各種的領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1. 一種使用LDPC碼編碼/解碼的方法，該LDPC碼是由(n-k)×n奇偶校驗矩陣H定義的，該方法包括步驟使用該奇偶校驗矩陣H編碼/解碼輸入源數(shù)據(jù)，該奇偶校驗矩陣H包括Hp和Hd以滿足H＝[Hd|Hp](其中，Hd具有(n-k)×k維，Hp具有(n-k)×(n-k)維)，其中如果Hp包括多個z×z子矩陣，每個該子矩陣是單位矩陣或者零矩陣，并且其中Hp的每個列的列權(quán)重至少是2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該Hp進一步包括通過將單位矩 陣旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度而產(chǎn)生的至少一個子矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該奇偶校驗矩陣H整體上不具有4圈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中用于整個奇偶校驗矩陣H的6圈 等于或者小于預(yù)置的臨界值(Cmax)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中該規(guī)定的角度是90。。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中該Hp具有以下的格式<formula>formula see original document page 2</formula>(其中，"I"是zxz單位矩陣，"0"是zxz零矩陣，并且"90"是通 過將單位矩陣旋轉(zhuǎn)90。產(chǎn)生的矩陣)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中該Hp具有以下的格式:(其中，"I"是zxz單位矩陣，"O"是zxz零矩陣，并且"90"是通過將單位矩陣旋轉(zhuǎn)90。產(chǎn)生的矩陣)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中該Hp具有以下的格式<formula>formula see original document page 3</formula>(其中，"I"是zxz單位矩陣，"O"是zxz零矩陣，并且"90"是 通過將單位矩陣旋轉(zhuǎn)90。產(chǎn)生的矩陣)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中該Hp具有以下的格式<formula>formula see original document page 3</formula><formula>formula see original document page 4</formula>(其中，"r是zxz單位矩陣，"0"是zxz零矩陣，并且"90"是 通過將單位矩陣旋轉(zhuǎn)90。產(chǎn)生的矩陣)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，該編碼步驟包括 遞歸步驟，順序地得到第一奇偶校驗矢量p(O)至與從最后的一個起的第四個對應(yīng)的第四奇偶校驗矢量p(mb-4);和 結(jié)束步驟，得到p(nv3)、 p(nv2)和p(mb-l)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中該遞歸步驟是通過如下的公式 實現(xiàn)的<formula>formula see original document page 4</formula>其中，
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中該結(jié)束步驟是通過如下的公式 實現(xiàn)的<formula>formula see original document page 4</formula>。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中該結(jié)束步驟是通過如下公式實現(xiàn)的<formula>formula see original document page 5</formula>
14. 根據(jù)權(quán)利要求8或9的方法，該編碼步驟包括 初始化步驟，順序地得到第四奇偶校驗矢量p(4)至第mb奇偶校驗矢量p(nib);和結(jié)束步驟，得到p(O)、 p(l)和p(2)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中該初始化步驟是通過如下的公 式實現(xiàn)的<formula>formula see original document page 5</formula>其 中 ，P(打?！?、
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中該結(jié)束步驟是通過如下的公式實現(xiàn)的<formula>formula see original document page 5</formula>
17.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中該結(jié)束步驟是通過如下的公式實現(xiàn)的<formula>formula see original document page 5</formula>
18.根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中該H。具有以下的格式:<formula>formula see original document page 6</formula>(其中，"I"是zxz單位矩陣，并且"O"是zxz零矩陣)。
19.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中該H。具有以下的格式:<formula>formula see original document page 6</formula>(其中，"I"是zxz單位矩陣，并且"0"是zxz零矩陣)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，該編碼步驟包括 遞歸步驟，順序地得到第一奇偶校驗矢量p(O)至與從最后的一個 起的第六個對應(yīng)的第六奇偶校驗矢量p(nv6);和結(jié)束步驟，得到p(mb-5)、 p(mb-4)、 p(mb-3)、 p(nv2)和p(mb-l)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中該遞歸步驟是通過如下的公式實現(xiàn)的其中，030^、
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中該結(jié)束步驟是通過如下的公式實現(xiàn)的<formula>formula see original document page 7</formula>
23. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，該編碼步驟包括 初始化步驟，從第六奇偶校驗矢量p(5)中順序地得到第mb奇偶校驗矢量p(mb);禾口結(jié)束步驟，得到p(O)、 p(l)， p(2)、 p(3)和p(4)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中該初始化步驟是通過如下的公式實現(xiàn)的<formula>formula see original document page 7</formula>其中，p(附》o氣
25. 根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中該結(jié)束步驟是通過如下的公式 實現(xiàn)的<formula>formula see original document page 7</formula>
26. —種在包括使用zxz奇偶校驗矩陣H的z比特數(shù)字單位的mb 個奇偶校驗列矢量組的奇偶校驗序列與包括z比特數(shù)字單位的kb個數(shù) 據(jù)列矢量的輸入數(shù)據(jù)序列"s"中，使用LDPC碼的編碼方法，所述zxz 奇偶校驗矩陣H包括zxz置換矩陣或者零矩陣的H矩陣元素，該方法 包括步驟使用H矩陣元素和數(shù)據(jù)列矢量得到奇偶校驗矢量p(0);和 通過至少一個確定的遞歸公式，使用第一奇偶校驗列矢量p(O)、數(shù)據(jù)列矢量和H矩陣元素，順序地得到奇偶校驗矢量p(l)至p(mb-l)， 其中該n是輸入數(shù)據(jù)序列的長度，其中該m是奇偶校驗比特序列長度，并且其中k=n-m。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中該H矩陣包括H-[HdlHp]的矩 陣Hp和Hd，其中Hd是(n-k)xk維，并且其中Hp是(n-k)x(n-k)維。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中該矩陣Hp的每個列的列權(quán)重 等于或者大于2。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中該矩陣Hp包括至少一個移位 的置換矩陣。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中該置換矩陣是單位矩陣。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中該矩陣Hp包括通過將zxz單位 矩陣旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度而產(chǎn)生的至少一個矩陣。
32. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中該奇偶校驗矢量p(O)是至少使 用在矩陣Hp的第一和最后的列之間的特定的置換矩陣得到的。
33. 根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中p(O)是通過如下的公式得到的<formula>formula see original document page 8</formula>
34. 根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中該遞歸公式是<formula>formula see original document page 8</formula>
35.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其中該遞歸公式對應(yīng)于<formula>formula see original document page 8</formula>
36.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中該遞歸公式對應(yīng)于<formula>formula see original document page 9</formula> 。
全文摘要
公開了一種使用LDPC碼的編碼/解碼的方法，通過其增強性能并降低復雜度。在使用由(n-k)×n奇偶校驗矩陣H定義的LDPC碼的編碼/解碼方面，本發(fā)明包括步驟使用奇偶校驗矩陣H執(zhí)行編碼/解碼輸入源數(shù)據(jù)的步驟，該奇偶校驗矩陣H包括H_p和H_d以滿足H＝[H_d|H_p](其中H_d具有(n-k)×k維，H_p具有(n-k)×(n-k)維)，其中如果H_p包括多個z×z子矩陣，每個該子矩陣是單位矩陣或者零矩陣，并且其中H_p的每個列的列權(quán)重至少是2。
文檔編號H03M13/00GK101395804SQ200580031554
公開日2009年3月25日 申請日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月17日
發(fā)明者丁奎赫, 吳旼錫 申請人:Lg電子株式會社