專利名稱：降低低密度校驗編碼的差錯平底的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域的信道編碼，特別涉及一種降低低密度校驗編碼的差錯平底的方法及裝置。
背景技術(shù)：
低密度校驗碼(LDPC碼)又稱哥拉格(Gallager)碼，它是1962年提出的一種性能接近香農(nóng)(Shannon)限的編碼，具有較大的靈活性。LDPC碼是根據(jù)稀疏隨機圖來構(gòu)造的，因而它的碼子之間具有很好的碼距離。LDPC碼屬于線性糾錯碼，它的校驗矩陣是一個稀疏校驗陣，每個碼字滿足一定數(shù)目的線性約束，通常來說約束數(shù)非常小；同時由于LDPC碼的約束是由一個稀疏圖定義的，因而使得它的譯碼變得相對較為容易，且可實現(xiàn)完全的并行操作，硬件復(fù)雜度相對較低。LDPC編碼一般具有較低的差錯平底(error floors)，但在某些特別的應(yīng)用中仍然無法滿足要求，而通過LDPC編碼本身的特性無法進(jìn)一步降低差錯平底，這樣就限制了低密度校驗編碼的應(yīng)用。如，采用3744點的LDPC編碼時，其誤碼平底可達(dá)到10-8，但在數(shù)字地面電視傳輸系統(tǒng)中電視傳輸系統(tǒng)要求誤碼平底達(dá)到10-10，因此，采用現(xiàn)有的LDPC編碼方式，其差錯平底無法滿足該要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種降低低密度校驗編碼的差錯平底的方法及裝置，以解決現(xiàn)有的低密度校驗編碼在應(yīng)用中存在其差錯平底無法滿足系統(tǒng)要求的問題。
本發(fā)明提供以下技術(shù)方案一種降低低密度校驗編碼的差錯平底的方法，包括如下步驟接收待編碼的數(shù)據(jù)幀；對所述數(shù)據(jù)幀進(jìn)行低密度校驗編碼并輸出，并且，在每連續(xù)編碼N個所述待編碼的數(shù)據(jù)幀后，對用于校驗該N個數(shù)據(jù)幀的校驗幀進(jìn)行低密度校驗編碼并輸出，N為正整數(shù)。
根據(jù)上述方法通過對連續(xù)N個待編碼的數(shù)據(jù)幀中的對應(yīng)位進(jìn)行邏輯運算得到所述校驗幀。
所述校驗幀采用奇偶校驗幀。
所述邏輯運算采用二進(jìn)制模2和運算。
在對校驗幀進(jìn)行低密度校驗編碼時緩存下一個所述待編碼的數(shù)據(jù)幀。
所述待編碼的數(shù)據(jù)幀長度根據(jù)編碼的碼字長度與編碼率的乘積確定。
一種編碼裝置，包括接收單元，接收待編碼的數(shù)據(jù)幀；校驗單元，產(chǎn)生用于差錯校驗的校驗幀；編碼單元，對所述接收單元輸出的數(shù)據(jù)幀和校驗單元輸出的校驗幀進(jìn)行低密度校驗編碼；控制單元，在所述編碼單元每連續(xù)編碼N個數(shù)據(jù)幀后，控制所述校驗單元向編碼單元輸出校驗幀。
所述校驗單元對連續(xù)N個待編碼的數(shù)據(jù)幀中的對應(yīng)位進(jìn)行邏輯運算得到所述校驗幀。
所述控制單元與所述校驗單元和接收單元為相互獨立的單元；或者，所述控制單元設(shè)置在所述接收單元或校驗單元內(nèi)。
本發(fā)明在連續(xù)對N個待編碼的數(shù)據(jù)幀編碼后插入一個奇偶校驗幀，能夠降低低密度校驗編碼的差錯平底，從而能夠滿足在一些特殊應(yīng)用中對差錯平底特性的要求。例如，通過仿真，如果低密度校驗編碼的碼字采用3744點，編碼率采用1/2，則該低密度校驗編碼本身的差錯平底特性為10-8，無法達(dá)到移動和手持無線電視傳輸系統(tǒng)的傳輸誤碼要求。若采用本發(fā)明，當(dāng)N值取55時，差錯平底特性則降至10-10以上，從而達(dá)到了對移動和手持無線電視傳輸系統(tǒng)的傳輸誤碼要求。同時，本發(fā)明具有實現(xiàn)簡單的特點。


圖1A、圖1B為本發(fā)明實施例中的編碼器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中實施例中編碼的主要流程圖；圖3為采用本發(fā)明編碼后的系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
為了方便清楚地說明本發(fā)明，首先作如下的術(shù)語定義二進(jìn)制模2和運算指操作數(shù)只有0和1，其運算規(guī)則為0與0、1與1的模2和均為0，1與0、0與1的模2和為1的一種運算。
為了能夠降低低密度校驗編碼的差錯平底，本發(fā)明在N個低密度校驗編碼的數(shù)據(jù)幀后插入一個校驗幀，在接收端通過該校驗幀可以判斷前N個低密度校驗編碼的數(shù)據(jù)幀中是否有錯誤，并且在有錯誤時能夠利用該校驗幀糾正其中的部分或全部錯誤，從而降低低密度校驗編碼的差錯平底。
在本實施例中，將進(jìn)行低密度校驗編碼前需要接收的數(shù)據(jù)幀長度記為dataL，系統(tǒng)所采用的低密度校驗編碼的碼字長度記為CW，編碼率記為Ratio，則進(jìn)行低密度校驗編碼前接收的數(shù)據(jù)幀長度dataL等于CW乘以Ratio，其中碼字長度CW和編碼率根據(jù)系統(tǒng)的要求而定。一般，編碼率Ratio可選擇1/2，2/3，3/4等。
參閱圖1A所示，本實施例中的編碼裝置(或稱編碼器)包括接收單元100、控制單元110、校驗單元120和編碼單元130。
接收單元100用于接收待編碼的數(shù)據(jù)幀。
校驗單元120產(chǎn)生用于對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行差錯校驗的校驗幀。校驗幀利用待編碼的數(shù)據(jù)幀產(chǎn)生，因此，校驗單元120的輸入端可與與接收單元100的輸入單元連接(如本圖中所示)，也可以與接收單元100的某一個輸出端連接，當(dāng)接收單元100單元接收到待編碼的數(shù)據(jù)幀后通過該輸出端及時輸出給校驗單元120。
編碼單元130的輸入端與接收單元100和校驗單元120的輸出端連接，對輸入的待編碼數(shù)據(jù)幀和校驗幀進(jìn)行低密度校驗編碼并輸出。
控制單元110在所述編碼單元130每連續(xù)編碼N個待編碼的數(shù)據(jù)幀后，向接收單元100和校驗單元120輸出控制信號，控制所述校驗單元120向編碼單元130輸出校驗幀，由編碼單元130對該校驗幀進(jìn)行低密度校驗編碼，以保證在N個低密度校驗編碼的數(shù)據(jù)幀后插入一個校驗幀。控制單元110的輸入端可以通過與接收單元100的輸出端連接來對編碼單元130已編碼的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行計數(shù)。控制單元110的輸入端也可以通過與接收單元100的輸入端連接來對編碼單元130已編碼的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行計數(shù)，如圖1B所示，此時，接收和發(fā)送采樣不同的時鐘頻率，如發(fā)送時鐘頻率是接收時鐘頻率的(N+1)/N倍。
對于校驗幀，為實現(xiàn)簡單，一種較佳的方式是采樣奇偶校驗幀。為了進(jìn)一減少對硬件資源的消耗，在本實施例中，校驗單元120通過對連續(xù)N個編碼前的數(shù)據(jù)幀中的對應(yīng)位進(jìn)行邏輯運算得到校驗幀，然后將該校驗幀進(jìn)行低密度校驗編碼后輸出。
一種產(chǎn)生校驗幀的具體方法為首先設(shè)置一個存儲單元用于存儲奇偶校驗后的數(shù)據(jù)，其存儲單元的大小為dataL，存儲單元的初始值全為0或1，其中，初始值為0時為奇校驗，初始值為1時則為偶校驗，然后在每次接收一個數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)幀的總長度為DataL)的同時更新存儲單元的值，其方法是當(dāng)接收數(shù)據(jù)幀的某位的同時將該位與存儲單元中對應(yīng)位進(jìn)行二進(jìn)制模2和運算，運算后的結(jié)果用來更新存儲單元的對應(yīng)位，例如，當(dāng)接收數(shù)據(jù)幀的第1位數(shù)據(jù)時，將這一位數(shù)據(jù)與存儲單元中的第1位進(jìn)行二進(jìn)制模2和運算，運算后的結(jié)果更新存儲單元的第1位，當(dāng)接收數(shù)據(jù)幀的第2位數(shù)據(jù)時，將這一位數(shù)據(jù)與存儲單元中的第2位進(jìn)行二進(jìn)制模2和運算，運算后的結(jié)果更新存儲單元的第2位，依此類推。
當(dāng)控制單元110通過計數(shù)，檢測到編碼單元130連續(xù)編碼(或接收單元100連續(xù)接收)N個待編碼的數(shù)據(jù)幀后，復(fù)位計數(shù)器并向接收單元100和校驗單元120發(fā)送控制信號；接收單元100根據(jù)該控制信號緩存輸出給編碼單元120的待編碼的數(shù)據(jù)幀，校驗單元120則將之前根據(jù)待編碼的連續(xù)N個數(shù)據(jù)幀得到的校驗幀輸出到編碼單元130，同時在接收下一個連續(xù)的N個數(shù)據(jù)幀前將存儲單元中的所有值重新設(shè)為初始值，即全為0(偶校驗)或全為1(奇校驗)。
當(dāng)然，也可以采用其他方式校驗方式的校驗幀，如，可以采用RS(Reed-Solomon碼)，將前面的數(shù)據(jù)幀的相應(yīng)位作為信息位，校驗幀作為RS碼的校驗位，因為RS碼是一個多進(jìn)制的BCH碼，此時，每個數(shù)據(jù)幀每次計算校驗幀中的對應(yīng)位時可以以8位及一個字節(jié)為基本單位進(jìn)行運算，CRC碼即循環(huán)冗余校驗碼，每個數(shù)據(jù)幀每次計算校驗幀中的對應(yīng)位時可以以8位及一個字節(jié)為基本單位進(jìn)行運算。
控制單元110與所述校驗單元120和接收單元100可以為相互獨立的單元；當(dāng)然，所述控制單元110也可以設(shè)置在所述接收單元100或校驗單元120內(nèi)。
參閱圖2所示，在本實施例中，實現(xiàn)低密度校驗編碼的主要流程如下步驟200、接收單元100接收待編碼的數(shù)據(jù)幀，該數(shù)據(jù)幀包含的比特(Bit)數(shù)dataL為低密度校驗編碼的碼字長度CW乘以編碼率Ratio。
步驟210、校驗單元110對接收的待編碼數(shù)據(jù)幀進(jìn)模2和運算，并更新先前運算后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)幀。
步驟220、接收單元100向編碼單元130輸出數(shù)據(jù)幀后，控制單元120判斷是否已連續(xù)編碼N個數(shù)據(jù)幀(如N為55)，若是，則進(jìn)行步驟230，否則，累計已連續(xù)編碼的數(shù)據(jù)幀，并繼續(xù)步驟260。
步驟230、復(fù)位計數(shù)器，并分別向接收單元110和校驗單元120輸出控制信號。
步驟240、接收單元110根據(jù)所述控制信號，緩存下一個需要輸出給編碼單元130的數(shù)據(jù)幀。
步驟250、校驗單元120根據(jù)所述控制信號，向編碼單元130輸出校驗幀。
步驟260、編碼單元130對輸入的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行低密度校驗編碼，并輸出編碼結(jié)果。
重復(fù)進(jìn)行步驟200到步驟260，直到完成結(jié)束編碼過程。
在上述流程中，某些步驟可以在某一時刻同時進(jìn)行。如，接收到待編碼的數(shù)據(jù)幀后，接收單元100和校驗單元120對數(shù)據(jù)幀的處理可能同時進(jìn)行。
通過本發(fā)明編碼后的系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)如圖3所示，在每N個系統(tǒng)原有的數(shù)據(jù)幀后增加一個奇偶校驗幀，通過這種方式能夠降低低密度校驗編碼的差錯平底。降低差錯平底的幅度與N值有關(guān)，N值越小，低密度校驗編碼的差錯平底在本身的基礎(chǔ)上就降得越多，但是系統(tǒng)的傳輸效率也相應(yīng)減少；反之，N值越大，低密度校驗編碼的差錯平底特性本身的基礎(chǔ)上就降得相應(yīng)的少一些。
本發(fā)明能進(jìn)一步降低低密度校驗編碼的差錯平底并且實現(xiàn)簡單等優(yōu)點。特別適用于低密度校驗編碼的差錯平底不滿足系統(tǒng)要求的領(lǐng)域中。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種降低低密度校驗編碼的差錯平底的方法，其特征在于，包括如下步驟接收待編碼的數(shù)據(jù)幀；對所述數(shù)據(jù)幀進(jìn)行低密度校驗編碼并輸出，并且，在每連續(xù)編碼N個所述待編碼的數(shù)據(jù)幀后，對用于校驗該N個數(shù)據(jù)幀的校驗幀進(jìn)行低密度校驗編碼并輸出，N為正整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過對連續(xù)N個待編碼的數(shù)據(jù)幀中的對應(yīng)位進(jìn)行邏輯運算得到所述校驗幀。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述校驗幀采用奇偶校驗幀。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述邏輯運算采用二進(jìn)制模2和運算。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在對校驗幀進(jìn)行低密度校驗編碼時緩存下一個所述待編碼的數(shù)據(jù)幀。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述待編碼的數(shù)據(jù)幀長度根據(jù)編碼的碼字長度與編碼率的乘積確定。
7.一種編碼裝置，其特征在于，包括接收單元，接收待編碼的數(shù)據(jù)幀；校驗單元，產(chǎn)生用于差錯校驗的校驗幀；編碼單元，對所述接收單元輸出的數(shù)據(jù)幀和校驗單元輸出的校驗幀進(jìn)行低密度校驗編碼；控制單元，在所述編碼單元每連續(xù)編碼N個數(shù)據(jù)幀后，控制所述校驗單元向編碼單元輸出校驗幀。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述校驗單元對連續(xù)N個待編碼的數(shù)據(jù)幀中的對應(yīng)位進(jìn)行邏輯運算得到所述校驗幀。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述校驗單元產(chǎn)生奇偶校驗幀。
10.如權(quán)利要求7、8或9所述的裝置，其特征在于，所述控制單元與所述校驗單元和接收單元為相互獨立的單元；或者，所述控制單元設(shè)置在所述接收單元或校驗單元內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低密度校驗編碼的方法，以解決現(xiàn)有的低密度校驗編碼方式在應(yīng)用中存在其差錯平底無法滿足系統(tǒng)要求的問題；該方法為通過接收待編碼的數(shù)據(jù)幀，并對每一個待編碼的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行低密度校驗編碼后輸出編碼結(jié)果；其中，在每連續(xù)編碼N個待編碼的數(shù)據(jù)幀后輸出一個校驗幀，N為正整數(shù)。本發(fā)明還同時公開了一種編碼裝置。
文檔編號H03M13/00GK101030834SQ20061005827
公開日2007年9月5日 申請日期2006年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者朱維樂, 敬龍江, 顧慶水 申請人:華為技術(shù)有限公司