專利名稱：設(shè)計(jì)多碼率的低密度奇偶校驗(yàn)碼的方法和設(shè)備及其信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各個(gè)方面涉及一種用于產(chǎn)生可變碼率的低密度奇偶校驗(yàn)
(LDPC)碼的方法和設(shè)備及其信息存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通信系統(tǒng)的迅速發(fā)展，需要允許通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸大量數(shù)據(jù)(可 與有線網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力相比)的技術(shù)。隨著從關(guān)注語(yǔ)音的服務(wù)的轉(zhuǎn)移，也需 要能夠處理和傳輸各種信息(例如，圖像和無(wú)線數(shù)據(jù))的高速大容量通信系 統(tǒng)。因此，通過(guò)使用合適的信道編碼方法來(lái)提高系統(tǒng)的傳輸效率已變?yōu)樵鰪?qiáng) 系統(tǒng)的性能的必要要素。然而，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，根據(jù)信道的環(huán)境和移動(dòng) 通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，由于噪聲、干擾和衰減會(huì)不可避免地發(fā)生錯(cuò)誤。結(jié)果，由 于錯(cuò)誤而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
為了減少由于錯(cuò)誤的發(fā)生導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失，結(jié)合信道的特點(diǎn)使用各種錯(cuò) 誤控制方法。因此，可提高移動(dòng)通信系統(tǒng)的可靠性。傳統(tǒng)錯(cuò)誤控制方法中使 用最廣泛的錯(cuò)誤控制方法釆用糾錯(cuò)碼。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D1解釋傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)的發(fā)送器和接收器的結(jié)構(gòu)。圖l是 示出傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)的發(fā)送器100和接收器150的結(jié)構(gòu)的示意圖。參照?qǐng)D1， 發(fā)送器100包括編碼器111、調(diào)制器113和射頻(RF)處理器115;接收器 150包括RF處理器151、解調(diào)器153和解碼器155。
將被發(fā)送器100發(fā)送的數(shù)據(jù)首先被傳送到編碼器111。編碼器111根據(jù) 預(yù)定編碼方法對(duì)數(shù)據(jù)u進(jìn)行編碼，從而產(chǎn)生編碼數(shù)據(jù)信息c,并將編碼數(shù)據(jù)信 號(hào)c輸出到調(diào)制器113。調(diào)制器113根據(jù)預(yù)定調(diào)制方法對(duì)編碼數(shù)據(jù)信號(hào)c進(jìn)行 調(diào)制，從而產(chǎn)生調(diào)制數(shù)據(jù)信號(hào)s，并將調(diào)制數(shù)據(jù)信號(hào)s輸出到RF處理器115。 RF處理器115接收由調(diào)制器113輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)s，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)s進(jìn)行RF 處理，并通過(guò)天線發(fā)送該數(shù)據(jù)信號(hào)。
由發(fā)送器100發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)接收器150的天線被接收，并被傳送 到RF處理器151。 RF處理器151對(duì)接收的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行RF處理，并將RF處理的信號(hào)s發(fā)送到解調(diào)器153。解調(diào)器153接收由RF處理器151輸出的數(shù) 據(jù)信號(hào)s,根據(jù)與由發(fā)送器100的調(diào)制器113應(yīng)用的調(diào)制方法相應(yīng)的解調(diào)方法 對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)s進(jìn)行解調(diào)，并將解調(diào)數(shù)據(jù)信號(hào)x發(fā)送到解碼器155。解碼器155 接收由解碼器153輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)x，根據(jù)與由發(fā)送器100的編碼器111應(yīng)用 的編碼方法相應(yīng)的解碼方法對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)x進(jìn)行解碼，并輸出解碼信號(hào)；作為 最終恢復(fù)的數(shù)據(jù)。
為了更有效地恢復(fù)由發(fā)送器100發(fā)送的數(shù)據(jù)u,已經(jīng)日益需要具有更高 性能的編碼器和解碼器。具體地，由于移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，應(yīng)考慮無(wú)線信 道環(huán)境。因此，應(yīng)該考慮會(huì)在無(wú)線信道環(huán)境中發(fā)生的錯(cuò)誤。
糾錯(cuò)碼的示例包括turbo碼和低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼。與巻積碼相 比，turbo碼對(duì)于高速數(shù)據(jù)傳輸具有更高的性能增益。turbo碼具有這樣的優(yōu) 點(diǎn)能夠?qū)τ蓚鬏斝诺乐挟a(chǎn)生的噪聲導(dǎo)致的錯(cuò)誤進(jìn)行有效的糾正，從而增強(qiáng) 數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴Ｏ喾?，可使用基于?duì)因子圖(factor graph)的和積算法 (sum-product algorithm)的迭代解碼算法對(duì)LDPC碼進(jìn)行解碼。由于LDPC 碼的解碼器使用基于和積算法的迭代解碼算法，因此該解碼器具有比turbo 碼的解碼器低的復(fù)雜度。此外，更容易將LDPC解碼器實(shí)現(xiàn)為并行處理的解 碼器。
同時(shí)，香農(nóng)信道編碼定理規(guī)定僅不超過(guò)信道容量的數(shù)據(jù)率能夠可靠通 信。然而，香農(nóng)信道編碼定理沒(méi)有提出任何支持?jǐn)?shù)據(jù)率增大到信道的最大容 量的特定的信道編碼和解碼方法。通常，具有大的塊大小的隨機(jī)碼具有接近 根據(jù)香農(nóng)信道編碼定理的信道容量的極限的性能。然而，當(dāng)使用最大后驗(yàn) (MAP)或最大似然(ML)解碼方法時(shí)，計(jì)算量引起巨大負(fù)載，這導(dǎo)致實(shí)際 上不可能實(shí)現(xiàn)所述碼。
在1933年，Berrou、 Glavieus和Thitimajshima #是出了 turbo石馬，turbo石馬 具有接近根據(jù)香農(nóng)信道編碼定理的信道容量的極限的較好性能。由于turbo 碼的提出，對(duì)迭代解碼以及碼的圖表表達(dá)(graph expression)的研究開(kāi)始活 躍。此外，在相似的時(shí)間，Gallager提出了 LDPC碼。此外，在LDPC碼和 turbo碼的因子圖中存在循環(huán)，對(duì)LDPC碼的因子圖的迭代解碼不理想。已經(jīng) 實(shí)驗(yàn)證明了 LDPC碼通過(guò)迭代解碼具有好的性能。在使用107的塊大小，l(T5 的位錯(cuò)誤率(BER)的情況下，LDPC碼示出具有與根據(jù)香農(nóng)信道編碼定理 的信道容量的極限的差僅為大約0.04dB的優(yōu)異性能。此外，盡管在q》的伽
7羅瓦域(GF)(即，GF (q))中定義的LDPC碼增加了解碼處理的復(fù)雜度， 但LDPC碼遠(yuǎn)比二進(jìn)制碼具有更好的性能。然而，還沒(méi)有令人滿意地給出在 GF (q)中定義的LDPC碼的迭代解碼算法的成功解碼的理論解釋。
在LDPC碼中，大多數(shù)元素具有零值。更具體地說(shuō)，LDPC碼由非常少 的元素(除了具有零值的元素之外)具有非零值(例如，1 )的奇偶校驗(yàn)矩陣 定義。以下，為了便于解釋，假設(shè)非零值為1。
例如，(N， j, k) LDPC碼是塊的長(zhǎng)度為N的線性塊碼。(N， j, k) LDPC 碼由具有下面的稀疏結(jié)構(gòu)的奇偶校驗(yàn)矩陣定義在每列中存在j個(gè)具有值1 的元素，在每行存在k個(gè)具有值1的元素，剩余的每個(gè)元素具有值0。
上述LDPC碼(其中，奇偶校驗(yàn)矩陣中每列的權(quán)重恒定并被設(shè)置為j, 奇偶校驗(yàn)矩陣中每行的權(quán)重恒定并被設(shè)置為k)作為規(guī)則LDPC碼被公知。 這里，所述權(quán)重指示形成奇偶校驗(yàn)矩陣的元素中具有非零值的元素的數(shù)量。 相反，每列的權(quán)重和每行的權(quán)重不恒定的LDPC碼作為不規(guī)則LDPC碼被公 知。通常，不規(guī)則LDPC碼的性能比規(guī)則LDPC碼的性能好。然而，在不規(guī) 則LDPC碼的情況下，僅在奇偶校驗(yàn)矩陣中的每列的權(quán)重和每行的權(quán)重被適 當(dāng)?shù)卣{(diào)整時(shí)才能保證優(yōu)良的性能。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D2解釋作為(N, j, k) LDPC碼的示例的(8, 2, 4) LDPC 碼的奇偶校驗(yàn)矩陣。圖2是示出根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的普通(8， 2, 4 ) LDPC碼的奇 偶校驗(yàn)矩陣的示圖。參照?qǐng)D2， ( 8， 2, 4 ) LDPC碼的規(guī)則奇偶校驗(yàn)矩陣由8列 4行形成，其中，每列的權(quán)重為2，每行的權(quán)重為4。因此，由于在奇偶校驗(yàn) 矩陣中每列的權(quán)重和每行的權(quán)重是規(guī)則的，因此圖2示出的(8，2，4)LDPC 碼是規(guī)則LDPC碼。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D3解釋上述參照?qǐng)D2描述的(8， 2， 4 ) LDPC碼的因子圖。 圖3是圖2示出的(8,2,4) LDPC碼的因子圖的示圖。參照?qǐng)D3， ( 8， 2， 4 ) LDPC碼的因子圖由八個(gè)變量節(jié)點(diǎn)(即，x! 300至x8 314 )和四個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)316、 318、 320和322形成。如果在(8， 2， 4 ) LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣中的第i行 和第j列的交叉點(diǎn)存在值為1 (即，非零值)的元素，則在變量節(jié)點(diǎn)Xi和第j 校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)之間產(chǎn)生分支。
如上所述，由于LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣具有小的權(quán)重，因此即使在具 有相當(dāng)長(zhǎng)的長(zhǎng)度的塊碼中也能通過(guò)迭代解碼對(duì)該碼進(jìn)行解碼。此外，如果塊 碼的塊長(zhǎng)度連續(xù)地增加，則獲得接近信道容量的香農(nóng)極限的性能(如在turbo碼中的)。此外，MacKay和Neal已經(jīng)證明了4吏用流轉(zhuǎn)移(flow transfer)方
能的性能。
同時(shí)，為了產(chǎn)生具有更好性能的LDPC碼，應(yīng)滿足下述幾種條件。第一， 應(yīng)考慮LDPC碼的因子圖的循環(huán)。該循環(huán)是由LDPC碼的因子圖中連接變量 節(jié)點(diǎn)和校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的邊(edge)形成的回路(loop),循環(huán)的長(zhǎng)度由形成所述回 路的邊的數(shù)量限定。較長(zhǎng)長(zhǎng)度的循環(huán)指示LDPC碼的因子圖中形成所述因子 回路的連接變量節(jié)點(diǎn)和校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的邊的數(shù)量多。相反，較短長(zhǎng)度的循環(huán)指示 LDPC碼的因子圖中形成所述因子回路的連接變量節(jié)點(diǎn)和校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的邊的數(shù) 量少。LDPC碼的因子圖的循環(huán)越長(zhǎng)，LDPC碼的性能越好。這是因?yàn)楫?dāng)LDPC 碼的因子圖的循環(huán)被產(chǎn)生得長(zhǎng)時(shí)，不發(fā)生錯(cuò)誤平底(error floor)(當(dāng)LDPC 碼的因子圖具有很多短長(zhǎng)度的循環(huán)時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤平底)。
第二，應(yīng)考慮LDPC碼的有效編碼。由于LDPC碼的特點(diǎn)，LDPC碼具 有比巻積碼或turbo碼的編碼復(fù)雜度高的編碼復(fù)雜度。因此，難以對(duì)LDPC碼 進(jìn)行實(shí)時(shí)編碼。為了減小LDPC碼的編碼復(fù)雜度，已經(jīng)提出了重復(fù)累加(RA) 碼。然而，使用RA碼對(duì)LDPC碼的編碼復(fù)雜度的減小仍然有限。因此，應(yīng) 考慮LDPC碼的有效編碼。
第三，應(yīng)考慮LDPC碼的因子圖的度(degree)分布。通常，不規(guī)則LDPC 碼的性能比失見(jiàn)則LDPC碼的性能好，這是因?yàn)樵谝蜃訄D中不失見(jiàn)則LDPC碼具 有多個(gè)度。這里，度是連接到LDPC碼的因子圖上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)(即，變量節(jié) 點(diǎn)和校驗(yàn)節(jié)點(diǎn))的邊的數(shù)量。此外，LDPC碼的因子圖上的度分布指示具有 預(yù)定度的節(jié)點(diǎn)部分。Richardson等已經(jīng)證明了具有預(yù)定度分布的LDPC碼的 提高的性能。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D4解釋塊LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣。圖4是示出根據(jù)傳統(tǒng) 技術(shù)的塊LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的示圖。塊LDPC碼是考慮有效奇偶校驗(yàn) 矩陣的存儲(chǔ)和性能的提高以及有效編碼這兩方面的新LDPC碼。因此，塊
LDPC碼是這樣的LDPC碼，其具有通過(guò)歸納規(guī)則LDPC碼的結(jié)構(gòu)獲得的擴(kuò) 展概念。
參照?qǐng)D4，塊LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣具有這樣的形狀整個(gè)奇偶校驗(yàn) 矩陣被分為多個(gè)局部塊，置換矩陣與每個(gè)局部塊相匹配。圖4示出的"P"指 示具有NsxNs大小的置換矩陣。置換矩陣P的上標(biāo)apq滿足0<apq<Ns,或者apq=oo。下標(biāo)"p，，指示置換矩陣位于奇偶校驗(yàn)矩陣的多個(gè)局部塊中的第p
行，"Q"指示置換矩陣位于所述多個(gè)局部塊中的第Q列。即，/ 指示置換 矩陣存在于由多個(gè)局部塊形成的奇偶校驗(yàn)矩陣的第p行和第Q列的交叉點(diǎn) 處。即，p和Q分別指示奇偶校驗(yàn)矩陣中對(duì)應(yīng)于信息部分的局部塊的行號(hào)和 列號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題
根據(jù)傳統(tǒng)的矩陣產(chǎn)生方法，針對(duì)不同的編碼率產(chǎn)生不同的矩陣。然而， 在此情況下，在規(guī)范中描述適于每個(gè)編碼率的矩陣以及在記錄和再現(xiàn)設(shè)備中 反映該矩陣導(dǎo)致更復(fù)雜的規(guī)范和更復(fù)雜結(jié)構(gòu)的記錄和再現(xiàn)設(shè)備。
技術(shù)方案
本發(fā)明的各個(gè)方面提供一種用于產(chǎn)生能夠提高糾錯(cuò)性能具有可變碼率的 LDPC碼的方法和設(shè)備及其信息存儲(chǔ)介質(zhì)。 有益效果
根據(jù)上述本發(fā)明的各個(gè)方面，提供一種設(shè)計(jì)具有可變碼率并能夠提高糾 錯(cuò)性能的方法。此外，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，可使用一個(gè)H矩陣處理多個(gè) 碼率，從而簡(jiǎn)化了 LDPC設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。


圖1是示出傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)的發(fā)送器和接收器的結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖2是示出傳統(tǒng)的(8,2,4)低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼的奇偶校驗(yàn)矩 陣的示圖3是示出在圖2中示出的(8,2,4) LDPC碼的因子圖的示圖4是示出傳統(tǒng)的塊LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的示圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的奇偶校驗(yàn)位矩陣和信息字矩陣的示圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的產(chǎn)生LDPC碼的方法的流程圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的擴(kuò)展LDPC碼的方法的流程圖8是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于產(chǎn)生LDPC碼字的設(shè)備的框圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的奇偶校驗(yàn)位矩陣和信息字矩陣的示圖IO是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的關(guān)于圖9所示的奇偶校驗(yàn)位矩陣和信息字矩陣產(chǎn)生的LDPC碼的示圖11示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過(guò)使用子矩陣替換圖IO所示的母矩陣 獲得的LDPC碼的示圖12A至圖12C是示出傳統(tǒng)的LDPC碼和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LDPC碼 的誤碼率的圖表。
最佳實(shí)施方式
本發(fā)明的一方面提供一種產(chǎn)生具有可變碼率的低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC ) 碼的方法，所述方法包括通過(guò)將奇偶校驗(yàn)位矩陣或奇偶校^r矩陣與第一信 息字矩陣組合產(chǎn)生第 一奇偶校驗(yàn)矩陣；通過(guò)組合第 一奇偶校驗(yàn)矩陣和第二信 息字矩陣產(chǎn)生第二奇偶校驗(yàn)矩陣。
產(chǎn)生第一奇偶校驗(yàn)矩陣的可步驟包括產(chǎn)生第一奇偶校驗(yàn)矩陣，使得所 述第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或所述第一奇偶校驗(yàn)矩陣的圍長(zhǎng)為最大 值，產(chǎn)生第二奇偶校驗(yàn)矩陣的步驟包括產(chǎn)生第二奇偶校驗(yàn)矩陣，使得所述 第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或所述第二奇偶校驗(yàn)矩陣的圍長(zhǎng)為最大值。
產(chǎn)生的第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)可等于或大于產(chǎn)生的第 二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)。
產(chǎn)生奇偶校驗(yàn)矩陣的步驟還可包括通過(guò)組合第二奇偶校驗(yàn)矩陣和第三 信息字矩陣產(chǎn)生第三奇偶4交驗(yàn)矩陣。
第 一 奇偶4交驗(yàn)矩陣的碼率可小于第二奇偶4交驗(yàn)矩陣的碼率。
第一信息字矩陣和第二信息字矩陣可由多個(gè)列形成，每個(gè)列具有小于或 等于預(yù)定權(quán)重的權(quán)重。
所述方法還可包括令第二奇偶校驗(yàn)矩陣為母矩陣，并使用子矩陣替換 母矩陣的每個(gè)因子。
使用子矩陣替換每個(gè)因子的步驟可包括產(chǎn)生子矩陣，使得每個(gè)因子被 子矩陣替換的第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)為最大值，并且產(chǎn)生子 矩陣，使得每個(gè)因子被子矩陣替換的第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng) 為最大值。
每個(gè)因子被子矩陣替換的第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離可大于或等于每 個(gè)因子被子矩陣替換的第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種存儲(chǔ)具有可變碼率的LDPC碼的信息
ii存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，碼字包括通過(guò)將奇偶校驗(yàn)位矩陣或奇偶校驗(yàn)矩陣與第一信 息字矩陣組合產(chǎn)生的第 一奇偶校驗(yàn)矩陣以及通過(guò)組合第 一奇偶校驗(yàn)矩陣和第 二信息字矩陣產(chǎn)生的第二奇偶校驗(yàn)矩陣。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供一種產(chǎn)生具有可變碼率的LDPC碼的設(shè)備， 所述設(shè)備包括信息字產(chǎn)生單元，產(chǎn)生第N信息字矩陣，其中，N是大于或 等于1的整數(shù)；奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生單元，通過(guò)將產(chǎn)生的第N信息字矩陣與奇 偶校驗(yàn)位矩陣或第N-l奇偶校驗(yàn)矩陣組合產(chǎn)生第N奇偶校驗(yàn)矩陣。
奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生單元可通過(guò)組合奇偶校驗(yàn)位矩陣和第一信息字矩陣產(chǎn) 生第 一 奇偶校驗(yàn)矩陣，通過(guò)組合第 一 奇偶校驗(yàn)矩陣和第二信息字矩陣產(chǎn)生第 二奇偶校驗(yàn)位。
奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生單元可產(chǎn)生第一奇偶校驗(yàn)矩陣，使得所述第一奇偶校 驗(yàn)矩陣的最小距離和/或所述第 一奇偶校驗(yàn)矩陣的圍長(zhǎng)為最大值，并產(chǎn)生第二 奇偶校驗(yàn)矩陣，使得所述第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或所述第二奇偶校 驗(yàn)矩陣的圍長(zhǎng)為最大值。
產(chǎn)生的第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)可等于或大于產(chǎn)生的第 二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小3巨離和/或圍長(zhǎng)。
所述設(shè)備還可包括母矩陣擴(kuò)展單元，使用子矩陣替換第二奇偶校驗(yàn)矩 陣的每個(gè)因子。
母矩陣擴(kuò)展單元可產(chǎn)生子矩陣，使得每個(gè)因子被子矩陣替換的第一奇偶 校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)為最大值，并且產(chǎn)生子矩陣使得每個(gè)因子被子 矩陣替換的第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)為最大值。
每個(gè)因子被子矩陣替換的第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離可大于或等于每 個(gè)因子被子矩陣替換的第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供一種產(chǎn)生具有可變碼率的LDPC碼的方法， 所述方法包括產(chǎn)生第N信息字矩陣，其中，N是大于或等于l的整數(shù)；通 過(guò)將產(chǎn)生的第N信息字矩陣與奇偶校驗(yàn)位矩陣或第N-l奇偶校驗(yàn)矩陣組合產(chǎn) 生第N奇偶校驗(yàn)矩陣。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種產(chǎn)生具有可變碼率并包括奇偶校驗(yàn)矩 陣的LDPC碼的方法，所述方法包括使用子矩陣替換所述奇偶校驗(yàn)矩陣的 每個(gè)因子，其中，每個(gè)因子被替換的所述奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)
為最大值。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供一種擴(kuò)展具有可變碼率并包括奇偶校驗(yàn)矩
陣的LDPC碼的設(shè)備，所述設(shè)備包括矩陣擴(kuò)展單元，使用子矩陣替換所述 奇偶校驗(yàn)矩陣的每個(gè)因子，其中，每個(gè)因子被替換的所述奇偶校驗(yàn)矩陣的最 小距離和/或圍長(zhǎng)為最大值。
本發(fā)明的另外的方面和/或優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中被部分的闡述，還有部 分通過(guò)描述將是明顯的或者可通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施而得之。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其示例在附圖中示出，其中，相同 的標(biāo)號(hào)始終表示相同的部件。以下，參照附圖描述實(shí)施例以解釋本發(fā)明。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的奇偶校驗(yàn)位矩陣和信息字矩陣的示圖。 參照?qǐng)D5， Hp指示奇偶校驗(yàn)位矩陣，Ha,至Han(其中，n在當(dāng)前實(shí)施中等于7) 指示信息字矩陣。應(yīng)該理解，n可以是除了 7之外的其他值。碼字由信息字 和奇偶校驗(yàn)位形成。更具體地說(shuō)，支持n碼率的低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼 的奇偶校驗(yàn)矩陣包括用于奇偶校驗(yàn)位部分的kx 1奇偶校驗(yàn)位矩陣Hp，并通 過(guò)將Hal添加到Hp產(chǎn)生支持最低碼率(Rl )的LDPC的H!矩陣。產(chǎn)生的矩 陣可被表示為H產(chǎn)[HplHa,]。
在產(chǎn)生Hi矩陣之后，通過(guò)將H^添加到產(chǎn)生的H!矩陣產(chǎn)生支持第二最
低碼率(R2)的LDPC的H2矩陣。產(chǎn)生的矩陣可被表示為Hf[H!IHa2;h[Hpl Hal|Ha2|]。為了產(chǎn)生支持第三最低碼率(R3)的LDPC的H3矩陣，將112添加
到Ha3。產(chǎn)生的矩陣被表示為H尸[H2lHa3:h[HdHa!IHa2]氣HplHadHa2lHa3]。以相
同的方式，第n最低碼率(Rn)的Hn矩陣可被表示為Hn=[Hp|Hal|Ha2|....Han]。 每個(gè)信息字矩陣Hai (其中，i=l, 2,n)可由具有小于或等于預(yù)定 參考值的權(quán)重的列和具有大于所述預(yù)定參考值的權(quán)重的列形成。在信息字矩
陣的Hai的列中的具有小于或等于預(yù)定參考值的權(quán)重的列形成的矩陣RHai可
被表示為RHar[Hp|RHal|RHa2|..,,|RHai] (i=l， 2,….，n )。
6,在操作610，通過(guò)組合奇偶校驗(yàn)位矩陣和第一信息字矩陣產(chǎn)生第一奇偶校 驗(yàn)矩陣。即，參照?qǐng)D5，通過(guò)組合Hp矩陣和H^矩陣產(chǎn)生Hi矩陣。在此情況 下，Hi矩陣的碼率最小，每個(gè)列的權(quán)重具有小于或等于預(yù)定參考值的值。 因此，當(dāng)產(chǎn)生第一奇偶校驗(yàn)矩陣時(shí)，可產(chǎn)生這樣的第一奇偶校驗(yàn)矩陣第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離或圍長(zhǎng)(girth)為最大值。最小距離指示列向 量的線性組合基于線性的列的最小數(shù)量。如果第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離 具有最大值，則第一奇偶校驗(yàn)矩陣的性能相應(yīng)地提高。圍長(zhǎng)指示矩陣的最小 循環(huán)，表示當(dāng)循環(huán)從矩陣的一個(gè)邊(條目的值為1的位置)開(kāi)始并通過(guò)水平 方向和垂直方向的相鄰的邊返回開(kāi)始位置時(shí)，在所述邊之間移動(dòng)的最小量。 圍長(zhǎng)越大，矩陣的性能越好。
隨后，在操作620，通過(guò)組合第一奇偶校驗(yàn)矩陣和第二信息字矩陣產(chǎn)生
第二奇偶校驗(yàn)矩陣。參照?qǐng)D5，通過(guò)組合Ht矩陣和Ha2矩陣產(chǎn)生H2矩陣(第
二奇偶4t瞼矩陣)。在此情況下，H2矩陣的碼率大于H!矩陣的碼率，每個(gè)列 的權(quán)重具有小于或等于預(yù)定參考值的值。因此，當(dāng)產(chǎn)生第二奇偶校驗(yàn)矩陣時(shí)， 可產(chǎn)生這樣的第二奇偶校驗(yàn)矩陣第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離或圍長(zhǎng)為最 大值。此外，第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離可小于或等于第一奇偶校驗(yàn)矩陣 的最小距離。類似地，第二奇偶校驗(yàn)矩陣的圍長(zhǎng)可小于或等于第一奇偶校驗(yàn) 矩陣的圍長(zhǎng)。
可將圍長(zhǎng)形成為碼率越低圍長(zhǎng)越大，碼率越高圍長(zhǎng)越小。通常，盡管 不是必須的，當(dāng)產(chǎn)生LDPC碼時(shí)，LDPC被設(shè)計(jì)為具有圍長(zhǎng)6、 8或10而避 免具有圍長(zhǎng)4。如果圍長(zhǎng)為8的設(shè)計(jì)可行，則當(dāng)RH2的圍長(zhǎng)為6時(shí)，本發(fā)明 的各個(gè)方面可設(shè)計(jì)圍長(zhǎng)8。這是因?yàn)槿绻?dāng)設(shè)計(jì)膽2時(shí)，首先不考慮RI^， 僅對(duì)于膽2將圍長(zhǎng)6設(shè)計(jì)為6，則將RI^的圍長(zhǎng)變?yōu)?是可行的。從而，LDPC 碼的性能降低。
盡管圖6僅示出第一奇偶校驗(yàn)矩陣和第二奇偶校驗(yàn)矩陣，但是應(yīng)該理解， 本發(fā)明的各個(gè)方面可被繼續(xù)推開(kāi)以設(shè)計(jì)n個(gè)奇偶校驗(yàn)矩陣。隨著n變大，碼 率增加，最小距離變得等于或小于前一奇偶4交驗(yàn)矩陣。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的擴(kuò)展LDPC碼的方法的流程圖。參照?qǐng)D 7，在操作710，使用子矩陣來(lái)替換母矩陣的每個(gè)因子。母矩陣是第N奇偶校 驗(yàn)矩陣(即，通過(guò)以上參照?qǐng)D6解釋的方法獲得的最終結(jié)果)。即，通過(guò)使用 子矩陣替換第N奇偶校驗(yàn)矩陣的每個(gè)因子，可擴(kuò)展母矩陣。現(xiàn)在將參照?qǐng)D8 解釋擴(kuò)展母矩陣的方法。
圖S是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于產(chǎn)生碼的設(shè)備的框圖。參照?qǐng)D8, 碼產(chǎn)生設(shè)備包括母矩陣產(chǎn)生單元800和母矩陣擴(kuò)展單元830。根據(jù)本發(fā)明的 各個(gè)方面，母矩陣產(chǎn)生單元800可被單獨(dú)使用，或可與母矩陣擴(kuò)展單元830一起使用，以獲得奇偶校驗(yàn)矩陣。即，母矩陣擴(kuò)展單元可被選擇性地使用。
母矩陣產(chǎn)生單元800包括第N信息字矩陣產(chǎn)生單元810和第N奇偶校驗(yàn) 矩陣產(chǎn)生單元820 (其中，N為正整數(shù))。第N信息字矩陣產(chǎn)生單元810產(chǎn)生 的第N信息字矩陣，并將產(chǎn)生的第N信息字矩陣提供給第N奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn) 生單元820。第N奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生單元820通過(guò)使用第N信息字矩陣和奇 偶校驗(yàn)位矩陣或前一產(chǎn)生的奇偶校驗(yàn)矩陣來(lái)產(chǎn)生第N奇偶校驗(yàn)矩陣。
即，通過(guò)使用第一信息字矩陣以及輸入的奇偶校驗(yàn)位矩陣，第N奇偶校 驗(yàn)矩陣產(chǎn)生單元820產(chǎn)生并輸出第一奇偶校驗(yàn)矩陣。然后，通過(guò)使用第二信 息字矩陣(由第N信息字矩陣產(chǎn)生單元810提供)和第一奇偶校驗(yàn)矩陣，第 N奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生單元820產(chǎn)生第二奇偶校驗(yàn)矩陣。
第N奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生單元820可產(chǎn)生第N奇偶校驗(yàn)矩陣，從而第N 奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離或圍長(zhǎng)為最大值。此外，產(chǎn)生的第一奇偶校驗(yàn)矩陣 的最小距離或圍長(zhǎng)可大于或等于產(chǎn)生的第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離或圍 長(zhǎng)。
母矩陣進(jìn)行擴(kuò)展。即，母矩陣擴(kuò)展單元830通過(guò)使用子矩陣替換產(chǎn)生的母矩 陣的每個(gè)因子來(lái)擴(kuò)展母矩陣?？僧a(chǎn)生這樣的子矩陣，即，使得每個(gè)因子被子 矩陣替換的第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離或圍長(zhǎng)可以為最大值。同樣地，可
產(chǎn)生這樣的子矩陣，即，使得每個(gè)因子被子矩陣替換的第二奇偶校驗(yàn)矩陣的 最小距離或圍長(zhǎng)可以為最大值。此外，每個(gè)因子被子矩陣替換的第一奇偶校 驗(yàn)矩陣的最小距離可大于或等于每個(gè)因子被子矩陣替換的第二奇偶校驗(yàn)矩陣 的最小距離。
當(dāng)母矩陣被這樣擴(kuò)展時(shí)，產(chǎn)生這樣的子矩陣，即，使得第一奇偶校驗(yàn)矩 陣的最小距離或圍長(zhǎng)可以為最大值。因此，母矩陣產(chǎn)生單元800不是必須設(shè) 計(jì)這樣的第一奇偶校驗(yàn)矩陣，即，使得第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離或圍長(zhǎng) 可以為最大值。類似地，母矩陣產(chǎn)生單元800不是必須設(shè)計(jì)這樣的第一奇偶 校驗(yàn)矩陣，即，使得該第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離大于或等于第二奇偶校 驗(yàn)矩陣的最小距離。相反，母矩陣擴(kuò)展單元830擴(kuò)展母矩陣，使得第一奇偶 校驗(yàn)矩陣的最小距離大于或等于第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離。即，如果母 矩陣擴(kuò)展單元830滿足最小距離或圍長(zhǎng)的條件，則母矩陣產(chǎn)生單元800不是 必須滿足最小距離或圍長(zhǎng)的條件。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的奇偶校驗(yàn)位矩陣和信息字矩陣的示圖。
圖9示出的矩陣是這樣的母矩陣，在該母矩陣中，母矩陣的每個(gè)因子具有相 應(yīng)的子矩陣。由具有等于或小于Hi(i=l, 2， ....， n)的預(yù)定參考的權(quán)重的 列形成的矩陣為RHi， RH,的母矩陣可被表示為MRHi。圖9示出&矩陣的母 矩陣MRH3。在奇偶校驗(yàn)位部分的12xl2MHp矩陣中，每列具有權(quán)重3的9 個(gè)列針對(duì)MRI^ (碼率1/2) -故添加，每列具有權(quán)重3的11個(gè)列針對(duì)MRH2 (碼率2/3 )被添加、每列具有權(quán)重3的11個(gè)列針對(duì)MRH3 (碼率3/4 )被添 加。
圖IO是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的關(guān)于圖9所示的奇偶校驗(yàn)位矩陣和信息 字矩陣i殳計(jì)的LDPC碼的示圖。圖10示出H3矩陣的母矩陣MRH3中MRHj、 MRH2和MRH3的最小距離和圍長(zhǎng)。如圖10所示，最小距離滿足 MRH,〉MRH2〉MRH3 ，圍長(zhǎng)滿足MRH^MRH^MRHh
為了滿足最小距離和圍長(zhǎng)條件，列12至列43之一 (或由預(yù)定數(shù)量的列 形成的一組列)可被順序地添加到MHp的列1至列12，并且使得最小距離或 圍長(zhǎng)為最大值的具有權(quán)重3的列被選擇并被添加。換句話說(shuō)，當(dāng)逐個(gè)添加具 有權(quán)重3的列時(shí)，使得開(kāi)始12個(gè)列MHp的最小距離或圍長(zhǎng)為最大值的第13 列被添加。然后，使得最小距離或圍長(zhǎng)為最大值的第14列被添加到形成的 13個(gè)列。以這樣的方式，通過(guò)將列添加到第43列來(lái)完成LDPC碼設(shè)計(jì)。
當(dāng)添加每列具有權(quán)重3的一組列(由n個(gè)列形成)時(shí)，使得開(kāi)始12個(gè)列 MHp的最小距離或圍長(zhǎng)為最大值的每列具有權(quán)重3的第一組列被添加。然后， 使得最小距離或圍長(zhǎng)為最大值的每列具有權(quán)重3的一組列被添加到形成的 (12+n)個(gè)列。以這樣的方式，通過(guò)將列添加到第43列來(lái)完成MRH3。
應(yīng)該理解，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，可同時(shí)使用上述兩種方法(即，逐 個(gè)添加列的方法和逐組添力。列的方法)。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過(guò)使用子矩陣替換圖IO所示的母矩 陣獲得的LDPC碼的示圖。圖ll示出矩陣RHp肌2和紐3以及由列形成的 每個(gè)碼率的圍長(zhǎng)，其中，每個(gè)列具有小于或等于與除了 H3矩陣的奇偶校驗(yàn) 位矩陣Hp之外的列有關(guān)的預(yù)定列權(quán)重的權(quán)重。
通過(guò)使用48x48子矩陣替換圖10示出的母矩陣MRH3的每個(gè)因子產(chǎn)生 RH3。按照各自的圍長(zhǎng)，子矩陣的右移值滿足RH^RH^RH3。為此，從MHp 首先產(chǎn)生Hp。然后，順序地從MRH3的第13列，48x48子矩陣的右移值被選
16擇并祐:設(shè)計(jì)，從而圍長(zhǎng)可以為最大值。
圖12A至圖12C是示出傳統(tǒng)的LDPC碼和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LDPC碼 的誤碼率的圖表。圖12A至圖12C示出根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的具有碼率1/2的 576x1152 H矩陣、具有碼率2/3的576x1728 H矩陣、具有3/4碼率的576x2304 H矩陣的位錯(cuò)誤率(BER)和碼字錯(cuò)誤率(CER)。此外，圖12A至圖12C 示出才艮據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的在576x1152 H！矩陣、576x1728 H2矩陣、 576x2304 H3矩陣的糾錯(cuò)之后的BER和CER。如結(jié)果所示，在每個(gè)碼率，在 根據(jù)本發(fā)明的各方面的H,矩陣、H2矩陣、H3矩陣中的LDPC中的錯(cuò)誤率低 于傳統(tǒng)的H矩陣的錯(cuò)誤率。因此，可以確定，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的矩陣 具有更好的性能。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明的各個(gè)方面，提供了 一種設(shè)計(jì)具有可變碼率并能 夠提高糾錯(cuò)性能的方法。此外，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，可使用一個(gè)H矩陣 處理多個(gè)碼率，從而簡(jiǎn)化了 LDPC設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。
本發(fā)明的各個(gè)方面還可被實(shí)施為計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀代 碼。所述計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)可以是任何可存儲(chǔ)其后可以被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀取 的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。所述計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的示例包括只讀存儲(chǔ)器 (ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、 CD-ROM、磁帶、軟盤、光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè) 備和以載波(包括具有代碼的壓縮源代碼段和具有代碼的加密源代碼段，例 如，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸)實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)。本發(fā)明的各個(gè)方面還可 被實(shí)現(xiàn)為以載波實(shí)現(xiàn)的并包括可由計(jì)算機(jī)讀取以及可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)某绦?的數(shù)據(jù)信號(hào)。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 該理解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對(duì)實(shí)施例進(jìn)行改變， 本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1、一種產(chǎn)生具有可變碼率的低密度奇偶校驗(yàn)LDPC碼的方法，所述方法包括通過(guò)將奇偶校驗(yàn)位矩陣或奇偶校驗(yàn)矩陣與第一信息字矩陣組合產(chǎn)生第一奇偶校驗(yàn)矩陣；通過(guò)組合第一奇偶校驗(yàn)矩陣和第二信息字矩陣產(chǎn)生第二奇偶校驗(yàn)矩陣。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，產(chǎn)生第一奇偶校驗(yàn)矩陣的步驟包括產(chǎn)生第一奇偶校驗(yàn)矩陣，使得所述 第 一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或所述第 一奇偶校驗(yàn)矩陣的圍長(zhǎng)為最大值，產(chǎn)生第二奇偶校驗(yàn)矩陣的步驟包括產(chǎn)生第二奇偶校驗(yàn)矩陣，使得所述 第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或所述第二奇偶校驗(yàn)矩陣的圍長(zhǎng)為最大值。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，產(chǎn)生的第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距 離和/或圍長(zhǎng)等于或大于產(chǎn)生的第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)。
4、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，產(chǎn)生的第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距 離和/或圍長(zhǎng)等于或大于產(chǎn)生的第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)。
5、 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括通過(guò)組合第二奇偶校驗(yàn)矩陣和第三信息字矩陣產(chǎn)生第三奇偶校驗(yàn)矩陣。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，第一奇偶校驗(yàn)矩陣的碼率小于第二 奇偶校驗(yàn)矩陣的碼率。
7、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，第 一 信息字矩陣和第二信息字矩陣由多個(gè)列形成； 每個(gè)列具有小于或等于預(yù)定權(quán)重的權(quán)重。
8、 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括使用子矩陣替換第二奇偶校驗(yàn)矩陣的每個(gè)因子。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，使用子矩陣替換第二奇偶校驗(yàn)矩陣 的每個(gè)因子的步驟包括產(chǎn)生子矩陣，使得第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)為最大值，并 且使得第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)為最大值。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，每個(gè)因子被子矩陣替換的第一奇 偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)大于或等于每個(gè)因子被子矩陣替換的第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)。
11、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，使用子矩陣替換第二奇偶校驗(yàn)矩陣的每個(gè)因子的步驟包括使用子矩陣替換第二奇偶校驗(yàn)矩陣的每個(gè)因子，從而第一奇偶校驗(yàn)矩陣 的最小距離和/或圍長(zhǎng)大于或等于第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)。
12、 一種使用權(quán)利要求1的方法編碼并且能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī) 可讀記錄介質(zhì)。
13、 一種產(chǎn)生具有可變碼率的低密度奇偶校驗(yàn)LDPC碼的設(shè)備，所述設(shè) 備包括信息字產(chǎn)生單元，產(chǎn)生第N信息字矩陣，其中，N是大于或等于l的整數(shù)；奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生單元，通過(guò)將產(chǎn)生的第N信息字矩陣與奇偶校驗(yàn)位矩 陣或第N-l奇偶校驗(yàn)矩陣組合產(chǎn)生第N奇偶校驗(yàn)矩陣。
14、 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生單元通過(guò)組合 奇偶校驗(yàn)位矩陣和第一信息字矩陣產(chǎn)生第一奇偶校驗(yàn)矩陣，通過(guò)組合第一奇 偶校驗(yàn)矩陣和第二信息字矩陣產(chǎn)生第二奇偶校驗(yàn)矩陣。
15、 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生單元產(chǎn)生第一 奇偶校驗(yàn)矩陣，使得所述第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或所述第一奇偶校 驗(yàn)矩陣的圍長(zhǎng)為最大值，并產(chǎn)生第二奇偶校驗(yàn)矩陣，使得所述第二奇偶校驗(yàn) 矩陣的最小距離和/或所述第二奇偶校驗(yàn)矩陣的圍長(zhǎng)為最大值。
16、 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，產(chǎn)生的第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小 距離和/或圍長(zhǎng)等于或大于產(chǎn)生的第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)。
17、 如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，產(chǎn)生的第一奇偶校驗(yàn)矩陣的最小 距離和/或圍長(zhǎng)等于或大于產(chǎn)生的第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)。
18、 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，第一奇偶校驗(yàn)矩陣的碼率小于第 二奇偶校驗(yàn)矩陣的碼率。
19、 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，第N-l奇偶校驗(yàn)矩陣的碼率小于 第N奇偶校驗(yàn)矩陣的碼率。
20、 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中， 第一信息字矩陣和第二信息字矩陣由多個(gè)列形成； 每個(gè)列具有小于或等于預(yù)定權(quán)重的權(quán)重。
21、 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，還包括母矩陣擴(kuò)展單元，使用子矩陣替換第二奇偶校驗(yàn)矩陣的每個(gè)因子。
22、 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，還包括母矩陣擴(kuò)展單元，使用子矩陣替換第N奇偶校驗(yàn)矩陣的每個(gè)因子。
23、 如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中，母矩陣擴(kuò)展單元產(chǎn)生子矩陣，使 得第N-l奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)為最大值，并且產(chǎn)生子矩陣，使 得第二奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)為最大值。
24、 如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，每個(gè)因子被子矩陣替換的第N-1 奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)大于或等于每個(gè)因子被子矩陣替換的第N 奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)。
25、 一種產(chǎn)生具有可變碼率的低密度奇偶校驗(yàn)LDPC碼的方法，所述方 法包括產(chǎn)生第N信息字矩陣，其中，N是大于或等于l的整數(shù)； 通過(guò)將產(chǎn)生的第N信息字矩陣與奇偶校驗(yàn)位矩陣或第N-l奇偶校驗(yàn)矩陣 組合產(chǎn)生第N奇偶校驗(yàn)矩陣。
26、 如權(quán)利要求25所述的方法，其中，產(chǎn)生第N信息字矩陣的步驟包括產(chǎn)生第N奇偶校驗(yàn)矩陣，使得第N 奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或第N奇偶校驗(yàn)矩陣的圍長(zhǎng)為最大值。
27、 如權(quán)利要求25所述的方法，其中，產(chǎn)生的第N奇偶校驗(yàn)矩陣的最 小距離和/或圍長(zhǎng)大于或等于第N-l奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)。
28、 如權(quán)利要求25所述的方法，其中，第N-1奇偶校驗(yàn)矩陣的碼率小于 第N奇偶校驗(yàn)矩陣的碼率。
29、 一種擴(kuò)展具有可變碼率并包括奇偶校驗(yàn)矩陣的低密度奇偶校驗(yàn) LDPC碼的方法，所述方法包括使用子矩陣替換所述奇偶校驗(yàn)矩陣的每個(gè)因子，其中，每個(gè)因子被替換 的所述奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)為最大值。
30、 如權(quán)利要求29所述的方法，其中，所述奇偶校驗(yàn)矩陣是通過(guò)將第N 信息字矩陣與奇偶校驗(yàn)位矩陣或第N-l奇偶校驗(yàn)矩陣組合產(chǎn)生的第N奇偶校 驗(yàn)矩陣，其中，N為正整數(shù)。
31、 如權(quán)利要求30所述的方法，其中，第N-l奇偶校驗(yàn)矩陣的碼率小于 第N奇偶校驗(yàn)矩陣的碼率。
32、 如權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和 /或圍長(zhǎng)小于或等于第N-l奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)。
33、 一種擴(kuò)展具有可變碼率并包括奇偶校驗(yàn)矩陣的低密度奇偶校驗(yàn) LDPC碼的設(shè)備，所述設(shè)備包括矩陣擴(kuò)展單元，使用子矩陣替換所述奇偶校驗(yàn)矩陣的每個(gè)因子，其中， 每個(gè)因子被替換的所述奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)為最大值。
34、 如權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述奇偶校驗(yàn)矩陣是通過(guò)將第N 信息字矩陣與奇偶校驗(yàn)位矩陣或第N-l奇偶校驗(yàn)矩陣組合產(chǎn)生的第N奇偶校 驗(yàn)矩陣，其中，N為正整數(shù)。
35、 如權(quán)利要求34所述的方法，其中，第N-1奇偶校驗(yàn)矩陣的碼率小于 第N奇偶校驗(yàn)矩陣的碼率。
36、 如權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和 /或圍長(zhǎng)小于或等于第N-l奇偶校驗(yàn)矩陣的最小距離和/或圍長(zhǎng)。
全文摘要
一種產(chǎn)生具有可變碼率的低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼的方法和設(shè)備，所述產(chǎn)生可變碼率的LDPC碼的方法包括通過(guò)將奇偶校驗(yàn)位矩陣或奇偶校驗(yàn)矩陣與第一信息字矩陣組合產(chǎn)生第一奇偶校驗(yàn)矩陣；通過(guò)組合第一奇偶校驗(yàn)矩陣和第二信息字矩陣產(chǎn)生第二奇偶校驗(yàn)矩陣。根據(jù)所述方法和設(shè)備，提高糾錯(cuò)性能。
文檔編號(hào)H03M13/11GK101663823SQ200880012408
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2008年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月22日
發(fā)明者黃盛熙 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社