專(zhuān)利名稱(chēng)：一種ldpc碼的分層編碼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)中的編碼技術(shù)，尤其涉及一種低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼的 分層編碼方法和裝置。
背景技術(shù)：
信息傳輸?shù)挠行院涂煽啃允窃u(píng)估通信系統(tǒng)的兩個(gè)重要指標(biāo)，為了增加信息傳輸 的可靠性，通常在對(duì)信息進(jìn)行信道編碼時(shí)增加一定的冗余度，使得碼字具有自動(dòng)檢錯(cuò)和糾 錯(cuò)的能力；同時(shí)為了兼顧信息傳輸?shù)挠行?，冗余度并不是越高越好，?shí)際應(yīng)用中通常希望 在冗余度一定的情況下，通過(guò)合適的編譯碼方法，使得在接收端獲得良好的譯碼性能。低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC，Low Density Parity Check)碼是一種基于稀疏校 驗(yàn)矩陣的線性分組碼，現(xiàn)有的一些通信系統(tǒng)，例如數(shù)字視頻廣播(DVB，DigitalVideo Broadcasting)系統(tǒng)、全球微波互聯(lián)接入(WiMAX，WorldwideInteroperability for Microwave Access)系統(tǒng)和中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播(CMMB, China Mobile Multimedia Broadcasting)系統(tǒng)，都采用LDPC碼作為信道編碼。根據(jù)LDPC碼校驗(yàn)矩陣H中元素“ 1 ”的分布，可以將校驗(yàn)矩陣H生成的LDPC碼分 為規(guī)則碼和非規(guī)則碼。如果矩陣H中每行有固定的r個(gè)元素“1”，每列有固定的c個(gè)元素 “1”，則其生成的LDPC碼稱(chēng)為(c，r)規(guī)則碼；如果H的行列中元素“1”的個(gè)數(shù)不固定，則其 生成的LDPC碼稱(chēng)為非規(guī)則碼。根據(jù)LDPC碼校驗(yàn)矩陣H自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，還可以將LDPC碼 分為準(zhǔn)循環(huán)矩陣構(gòu)造的LDPC (QC-LDPC，Quasi Cyclic-LDPC)碼和普通矩陣構(gòu)造的LDPC碼。 如果矩陣H可以看成一系列全零子矩陣、單位子矩陣及單位子矩陣的循環(huán)移位陣的組合， 那么矩陣H既可以看成是具有準(zhǔn)循環(huán)特征的矩陣，其生成的LDPC碼即為QC-LDPC碼；否則， 矩陣H即為普通的稀疏矩陣，其生成的LDPC碼即為普通矩陣構(gòu)造的LDPC碼。在WiMAX和DVB系統(tǒng)中，LDPC碼的校驗(yàn)矩陣H就具有準(zhǔn)循環(huán)特征，而在CMMB系統(tǒng) 中LDPC碼的校驗(yàn)矩陣H就是一種普通的稀疏矩陣。對(duì)于QC-LDPC碼，其編碼過(guò)程實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單， 校驗(yàn)位可以通過(guò)遞推運(yùn)算得到。但是，對(duì)于普通矩陣構(gòu)造的LDPC碼，其編碼過(guò)程是比較復(fù) 雜的，這類(lèi)LDPC碼的編碼過(guò)程可以通過(guò)LU分解來(lái)實(shí)現(xiàn)。LU分解中的L代表下三角矩陣，U 代表上三角矩陣，LDPC碼通過(guò)LU分解實(shí)現(xiàn)編碼的過(guò)程如圖1所示，設(shè)LDPC碼的校驗(yàn)矩陣 為一 MXN的矩陣H，LDPC碼的碼字為C，則H · C = Ot,若碼字C為系統(tǒng)碼的碼字，則C可以 表示為C = [<，</，其中Xp代表碼字的校驗(yàn)位，Xs代表碼字的信息位，這在編碼端是已知 的，編碼的目的就是為了得到校驗(yàn)位Xp。將校驗(yàn)矩陣H也分成兩部分，即H=[民，氏]，民表 示校驗(yàn)位的矩陣部分，Hs表示消息位的矩陣部分，這樣就可以得到Xp的值為/^1ZZvXt。由于 H;1不具有稀疏性，因此將其計(jì)算出來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)是不現(xiàn)實(shí)的，因此，通常需要對(duì)Z/,;1進(jìn)行LU分 解，得到下三角矩陣L和上三角矩陣U，然后通過(guò)L和U的兩次遞推運(yùn)算才能得到校驗(yàn)位Xp。由此可以看出，通過(guò)對(duì)//卩1進(jìn)行LU分解的LDPC編碼方法雖然能在一定程度上降低 /^1的存儲(chǔ)量，但是存儲(chǔ)L和U所需的存儲(chǔ)空間仍然是較大的；另外，這種編碼算法對(duì)每個(gè)校驗(yàn)比特要做兩次遞推運(yùn)算，且兩次遞推運(yùn)算只能串行執(zhí)行，從而使得編碼時(shí)延較長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種LDPC碼的分層編碼方法和裝置，以解 決現(xiàn)有的LDPC編碼方法所需存儲(chǔ)空間較大，且編碼時(shí)延較長(zhǎng)的問(wèn)題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種低密度奇偶校驗(yàn)LDPC碼的分層編碼方法，該方法包括a、根據(jù)校驗(yàn)矩陣H的校驗(yàn)位矩陣部分Hp的結(jié)構(gòu)特征，確定分層運(yùn)算模式所對(duì)應(yīng)的 校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息，以及所述位置信息所對(duì)應(yīng)H中的行信息；b、根據(jù)所確定的位置信息和對(duì)應(yīng)的行信息，并通過(guò)分層運(yùn)算模式直接得到所述位 置信息對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位的值，再根據(jù)得到的校驗(yàn)位的值更新所述碼字；C、對(duì)剩余待確定的校驗(yàn)位所對(duì)應(yīng)的剩余校驗(yàn)矩陣Ht執(zhí)行LU分解，得到所述剩余 待確定的校驗(yàn)位的值，并根據(jù)得到的校驗(yàn)位的值更新所述碼字。在確定分層運(yùn)算模式所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息之前，該方法 進(jìn)一步包括初始化所述LDPC碼碼字，包括初始化所述LDPC碼碼字的信息位和校驗(yàn)位。所述步驟a具體包括al、確定第一層對(duì)應(yīng)民中只含有一個(gè)元素“1”的行，并根據(jù)元素“1”在民中所處 的列數(shù)確定該行所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息；a2、確定第二層對(duì)應(yīng)Hp中只含有兩個(gè)元素“1”的行，且兩個(gè)元素“1”中有一個(gè)元素 “ 1，，與第一層的元素“ 1，，位于同一列；根據(jù)與第一層不在同一列的元素“ 1”在Hp中所處的 列數(shù)確定該行所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息；a3、依此類(lèi)推，確定第i層對(duì)應(yīng)Hp中含有i個(gè)元素“1”的行，且i個(gè)元素“1”中有 i-1個(gè)元素“1”與前i-Ι層的元素“1”位于同一列，其中i的取值為大于0的整數(shù)；根據(jù)與 前i-Ι層不在同一列的元素“1”在Hp中所處的列數(shù)確定該行所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼
字中的位置信息。所述通過(guò)分層運(yùn)算模式直接得到所述位置信息對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位的值，具體為依次 對(duì)各層執(zhí)行模2和運(yùn)算，得到各層中確定的位置信息所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位的值。所述依次對(duì)各層執(zhí)行模2和運(yùn)算，得到各層中確定的位置信息所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位的 值，具體為第一層采用初始化的LDPC碼碼字的對(duì)應(yīng)位與H相應(yīng)行的對(duì)應(yīng)位相與后再模2和；第二層采用第一層中更新后的碼字的對(duì)應(yīng)位與H相應(yīng)行的對(duì)應(yīng)位相與后再模2 和；依次類(lèi)推，第i層采用第i-Ι層中更新后的碼字的對(duì)應(yīng)位與H相應(yīng)行的對(duì)應(yīng)位相 與后再模2和。該方法進(jìn)一步包括當(dāng)?shù)趇層對(duì)應(yīng)Hp中的多個(gè)行時(shí)，各個(gè)行的模2和運(yùn)算并行執(zhí) 行。所述步驟c具體包括將Ht所對(duì)應(yīng)原始的校驗(yàn)矩陣H的行與步驟b中更新后的碼 字執(zhí)行對(duì)應(yīng)位的模2和運(yùn)算，得到臨時(shí)值Xt ；根據(jù)Xt并通過(guò)對(duì)Ht的LU分解遞推計(jì)算得到剩 余待確定的校驗(yàn)位的值。
所述根據(jù)得到的校驗(yàn)位的值更新碼字，具體為將得到的校驗(yàn)位的值覆蓋碼字中 對(duì)應(yīng)所述校驗(yàn)位位置上的初始值。本發(fā)明還提供了一種LDPC碼的分層編碼裝置，該裝置包括控制電路模塊和編碼 電路模塊，其中，所述控制電路模塊，用于根據(jù)校驗(yàn)矩陣H的校驗(yàn)位矩陣部分Hp的結(jié)構(gòu)特征，確定 分層運(yùn)算模式所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息，以及所述位置信息所對(duì)應(yīng)H中 的行信息，并將所確定的位置信息和對(duì)應(yīng)的行信息提供給所述編碼電路模塊；還用于控制 所述編碼電路模塊執(zhí)行分層運(yùn)算模式和LU分解模式的切換；所述編碼電路模塊，用于根據(jù)所述控制電路模塊提供的位置信息和對(duì)應(yīng)的行信 息，通過(guò)分層運(yùn)算模式直接得到所述位置信息對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位的值；再通過(guò)對(duì)剩余待確定的 校驗(yàn)位所對(duì)應(yīng)的剩余校驗(yàn)矩陣Ht執(zhí)行LU分解，得到所述剩余待確定的校驗(yàn)位的值；根據(jù)得 到的校驗(yàn)位的值更新所述碼字。所述編碼電路模塊進(jìn)一步用于，分別通過(guò)分層運(yùn)算模式和LU分解模式下的模2和 運(yùn)算得到校驗(yàn)位的值。所述編碼電路模塊進(jìn)一步用于，在分層運(yùn)算模式下，當(dāng)同一層對(duì)應(yīng)Hp中多個(gè)行時(shí)， 各個(gè)行的模2和運(yùn)算并行執(zhí)行。本發(fā)明所提供的一種LDPC碼的分層編碼方法和裝置，對(duì)LDPC碼中可以直接運(yùn)算 得到的校驗(yàn)位通過(guò)對(duì)校驗(yàn)矩陣的分層運(yùn)算直接得到，再對(duì)剩余校驗(yàn)矩陣執(zhí)行LU分解，得到 剩余待確定的校驗(yàn)位。本發(fā)明在分層運(yùn)算模式下，由于同一層內(nèi)的校驗(yàn)位可以通過(guò)并行運(yùn) 算得到，因此減少了編碼時(shí)延；對(duì)剩余校驗(yàn)矩陣進(jìn)行LU分解時(shí)，由于矩陣階數(shù)變小，因此分 解后得到的L陣和U幀所需的存儲(chǔ)空間減??；由于L陣和U陣中元素“1”的個(gè)數(shù)減少，模2 和運(yùn)算量也隨之減少，從而進(jìn)一步減少了編碼時(shí)延。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中LDPC碼通過(guò)LU分解實(shí)現(xiàn)編碼的示意圖；圖2為本發(fā)明一種LDPC碼的分層編碼方法的流程圖；圖3為本發(fā)明一種LDPC碼的分層編碼裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)闡述。本發(fā)明所提供的一種LDPC碼的分層編碼方法，如圖2所示，主要包括以下步驟步驟201，根據(jù)校驗(yàn)矩陣H的校驗(yàn)位矩陣部分Hp的結(jié)構(gòu)特征，確定分層運(yùn)算模式所 對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息，以及該位置信息所對(duì)應(yīng)H中的行信息。本發(fā)明在確定分層運(yùn)算模式所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息之前， 需要先初始化LDPC碼碼字，包括初始化LDPC碼碼字的信息位和校驗(yàn)位，校驗(yàn)位的個(gè)數(shù)與校 驗(yàn)矩陣H的行數(shù)相等。例如初始化碼字C的校驗(yàn)位為全0，得到臨時(shí)碼字C，C的碼長(zhǎng)為N， 校驗(yàn)位個(gè)數(shù)為M，信息位個(gè)數(shù)為N-MjP Ct = (C1，-,cN) = (0,…，0，xsl，…xs(N_M))。確定分層運(yùn)算模式所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息，以及該位置信 息所對(duì)應(yīng)H中的行信息，具體包括
al、確定第一層對(duì)應(yīng)Hp中只含有一個(gè)元素“ 1，，的行，并根據(jù)元素“ 1”在Hp中所處 的列數(shù)確定該行所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息；a2、確定第二層對(duì)應(yīng)Hp中只含有兩個(gè)元素“1”的行，且兩個(gè)元素“1”中有一個(gè)元素 “ 1，，與第一層的元素“ 1，，位于同一列；根據(jù)與第一層不在同一列的元素“ 1”在Hp中所處的 列數(shù)確定該行所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息；a3、依此類(lèi)推，確定第i層對(duì)應(yīng)Hp中含有i個(gè)元素“1”的行，且i個(gè)元素“1”中有 i-1個(gè)元素“1”與前i-Ι層的元素“1”位于同一列，其中i的取值為大于0的整數(shù)；根據(jù)與 前i-Ι層不在同一列的元素“1”在Hp中所處的列數(shù)確定該行所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼
字中的位置信息。步驟202，根據(jù)所確定的位置信息和對(duì)應(yīng)的行信息，并通過(guò)分層運(yùn)算模式直接得到 該位置信息對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位的值，再根據(jù)得到的校驗(yàn)位的值更新碼字。依次對(duì)各層執(zhí)行模2和運(yùn)算，得到各層中確定的位置信息所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位的值， 即第一層使用臨時(shí)碼字C的對(duì)應(yīng)位與H相應(yīng)行的對(duì)應(yīng)位相與后再模2和，之后使用更新后 的碼字進(jìn)行運(yùn)算，具體包括第一層采用初始化的LDPC碼碼字的對(duì)應(yīng)位與H相應(yīng)行的對(duì)應(yīng)位相與后再模2和；第二層采用第一層中更新后的碼字的對(duì)應(yīng)位與H相應(yīng)行的對(duì)應(yīng)位相與后再模2 和；依次類(lèi)推，第i層采用第i-Ι層中更新后的碼字的對(duì)應(yīng)位與H相應(yīng)行的對(duì)應(yīng)位相 與后再模2和。具體的模2和運(yùn)算將在后續(xù)的實(shí)施例中詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)于校驗(yàn)矩陣第i層某一行計(jì)算得到的校驗(yàn)位的位置即為此行對(duì)應(yīng)的Hp部分中 與前i-Ι層不存在列重合的元素“1”所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位位置。此外，當(dāng)?shù)趇層對(duì)應(yīng)Hp中的多 個(gè)行時(shí)，由于同一層內(nèi)各行的計(jì)算不存在依存關(guān)系，各個(gè)行的模2和運(yùn)算可以并行執(zhí)行，從 而得到多個(gè)校驗(yàn)位的值并更新碼字。其中，根據(jù)得到的校驗(yàn)位的值更新碼字，具體為將得到的校驗(yàn)位的值覆蓋碼字C 中對(duì)應(yīng)該校驗(yàn)位位置上的初始值，即將在第i層中通過(guò)模2和運(yùn)算得到的校驗(yàn)位的值，覆蓋 碼字C中對(duì)應(yīng)第i層中校驗(yàn)位位置上的初始值。具體的碼字更新操作將在后續(xù)的實(shí)施例中 詳細(xì)說(shuō)明。步驟203，對(duì)剩余待確定的校驗(yàn)位所對(duì)應(yīng)的剩余校驗(yàn)矩陣Ht執(zhí)行LU分解，得到剩 余待確定的校驗(yàn)位的值，并根據(jù)得到的校驗(yàn)位的值更新碼字。將Ht所對(duì)應(yīng)原始的校驗(yàn)矩陣H的行與步驟202中更新后的碼字執(zhí)行對(duì)應(yīng)位的模 2和運(yùn)算，得到臨時(shí)值Xt ；根據(jù)Xt并通過(guò)對(duì)Ht的LU分解遞推計(jì)算得到剩余待確定的校驗(yàn)位 的值，并根據(jù)得到的校驗(yàn)位的值更新碼字。碼字的更新，即將得到的校驗(yàn)位的值覆蓋碼字C 中對(duì)應(yīng)該校驗(yàn)位位置上的初始值。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述LDPC碼的分層編碼方法進(jìn)一步詳細(xì)闡述。設(shè)一碼長(zhǎng)為12的1/2碼率的LDPC碼的校驗(yàn)矩陣為
其中，對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位矩陣部分Hd為 消息位矩陣部分Hs為 "11110 1" 0 0 0 1 1 0 初始化碼字C的信息位為Xs = W，1，0，1，0，1]，初始化碼字C的校驗(yàn)位為全0，進(jìn) 而得到由信息位和校驗(yàn)位組成的碼字C =
τ。分層運(yùn)算的具體過(guò)程為Α、由H的結(jié)構(gòu)特征可知，第一層對(duì)應(yīng)Hp中只含有一個(gè)元素“1”的行，從而確定 第1個(gè)可以直接求得的校驗(yàn)位是Χρ3，其校驗(yàn)式對(duì)應(yīng)H的第1行；通過(guò)模2和運(yùn)算直接得到 ；= ^,2 h 、 、= 1，其中"十”即代表模2和運(yùn)算，根據(jù)χρ3的值更新碼字為C =
τ ；B、第二層對(duì)應(yīng)Hp中只含有兩個(gè)元素“ 1 ”的行，且兩個(gè)元素“ 1 ”中有一個(gè)元素“ 1 ” 與第一層的元素“1”位于同一列，從而確定第2個(gè)可以直接求得的校驗(yàn)位是Xpl，其校驗(yàn)式 對(duì)應(yīng)H的第6行；通過(guò)模2和運(yùn)算直接得到、,=&、十、 = 1，根據(jù)Xpl的值 更新碼字為 C = [1，0，1，0，0，0，0，1，0，1，0，1]τ ；C、第三層對(duì)應(yīng)Hp中只含有三個(gè)元素“ 1 ”的行，且三個(gè)元素“ 1 ”中有兩個(gè)元素“ 1 ” 與第二層的元素“1”位于同一列，從而確定第3個(gè)可以直接求得的校驗(yàn)位是Xp2，其校驗(yàn)式 對(duì)應(yīng)H的第3行；通過(guò)模2和運(yùn)算直接得到、=、 、十、= 1，根據(jù)χρ2的值 更新碼字為 C = [1，1，1，0，0，0，0，1，0，1，0，1]τ。然后，去掉矩陣H的第1、3、6行和第1、2、3列所得到的剩余矩陣Ht為
；將Ht所對(duì)應(yīng)原始的校驗(yàn)矩陣H的行與C= [1,1,1,0,0,0,0,1,0,1,0,1]1
執(zhí)行對(duì)應(yīng)位的模2和運(yùn)算，得到臨時(shí)值Xt，即
，其中Ht所對(duì)應(yīng)的行即
為H(2，)、H(4，)和H(5，)，H(2，)表示矩陣H的第2行，H(4，)表示矩陣H的第4行， H(5，)表示矩陣H的第5行。

再根據(jù) HtXp = Xt 得到, 對(duì)Ht進(jìn)行LU分解，即PHt = LU，其中L表示下三角矩陣，U表示上三角矩陣， 1 0 0"
表示行交換矩陣；由于行交換矩陣滿(mǎn)足P = P-1,因此HtXp = Xt可以表示為
即
，其中，L陣和U陣分別為 通過(guò)L陣和U陣的遞推運(yùn)算可以得到(Χρ4，Χρ5，Χρ6)τ= (1，0，1)τ，從而更新得到最 終的碼字為 C = [1，1，1，1，0，1，0，1，0，1，0，1]τ。上述的實(shí)施例中，在分層運(yùn)算模式下的各層都只對(duì)應(yīng)Hp中的單個(gè)行，然而對(duì)于第i 層對(duì)應(yīng)Hp中的多個(gè)行的情況，由于同一層內(nèi)各行的計(jì)算不存在依存關(guān)系，因此各個(gè)行的模2 和運(yùn)算可以并行執(zhí)行，從而得到多個(gè)校驗(yàn)位的值并更新碼字。例如在校驗(yàn)矩陣H的第一層 中，對(duì)應(yīng)Hp中只含有一個(gè)元素“1”的行包括兩個(gè)行
和W 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0]，且這兩行分別對(duì)應(yīng)碼字C中校驗(yàn)位的第4位和第2位，則對(duì)應(yīng)第4 位和第2位的模2和運(yùn)算可以并行執(zhí)行，不存在先后次序，運(yùn)算得到的校驗(yàn)位的值分別用以 更新碼字C中校驗(yàn)位的第4位和第2位上的值。為實(shí)現(xiàn)上述LDPC碼的分層編碼方法，本發(fā)明還提供了一種LDPC碼的分層編碼裝 置，如圖3所示，該裝置包括控制電路模塊10和編碼電路模塊20。其中，控制電路模塊10，用于根據(jù)校驗(yàn)矩陣H的校驗(yàn)位矩陣部分Hp的結(jié)構(gòu)特征，確 定分層運(yùn)算模式所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息，以及該位置信息所對(duì)應(yīng)H中 的行信息，并將所確定的位置信息和對(duì)應(yīng)的行信息提供給編碼電路模塊20 ；還用于控制編 碼電路模塊20執(zhí)行分層運(yùn)算模式和LU分解模式的切換。編碼電路模塊20，用于根據(jù)控制電路模塊10提供的位置信息和對(duì)應(yīng)的行信息，通 過(guò)分層運(yùn)算模式直接得到該位置信息對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位的值；再通過(guò)對(duì)剩余待確定的校驗(yàn)位所對(duì)應(yīng)的剩余校驗(yàn)矩陣Ht執(zhí)行LU分解，得到剩余待確定的校驗(yàn)位的值；根據(jù)得到的校驗(yàn)位的
值更新碼字。需要指出的是，編碼電路模塊20分別通過(guò)分層運(yùn)算模式和LU分解模式下的模2 和運(yùn)算得到校驗(yàn)位的值；且在分層運(yùn)算模式下，當(dāng)同一層對(duì)應(yīng)Hp中多個(gè)行時(shí)，各個(gè)行的模2 和運(yùn)算可以并行執(zhí)行。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
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權(quán)利要求
一種低密度奇偶校驗(yàn)LDPC碼的分層編碼方法，其特征在于，該方法包括a、根據(jù)校驗(yàn)矩陣H的校驗(yàn)位矩陣部分Hp的結(jié)構(gòu)特征，確定分層運(yùn)算模式所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息，以及所述位置信息所對(duì)應(yīng)H中的行信息；b、根據(jù)所確定的位置信息和對(duì)應(yīng)的行信息，并通過(guò)分層運(yùn)算模式直接得到所述位置信息對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位的值，再根據(jù)得到的校驗(yàn)位的值更新所述碼字；c、對(duì)剩余待確定的校驗(yàn)位所對(duì)應(yīng)的剩余校驗(yàn)矩陣Ht執(zhí)行LU分解，得到所述剩余待確定的校驗(yàn)位的值，并根據(jù)得到的校驗(yàn)位的值更新所述碼字。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述LDPC碼的分層編碼方法，其特征在于，在確定分層運(yùn)算模式所 對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息之前，該方法進(jìn)一步包括初始化所述LDPC碼碼 字，包括初始化所述LDPC碼碼字的信息位和校驗(yàn)位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述LDPC碼的分層編碼方法，其特征在于，所述步驟a具體包括al、確定第一層對(duì)應(yīng)Hp中只含有一個(gè)元素“ 1，，的行，并根據(jù)元素“ 1”在Hp中所處的列 數(shù)確定該行所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息；a2、確定第二層對(duì)應(yīng)Hp中只含有兩個(gè)元素“ 1，，的行，且兩個(gè)元素“ 1，，中有一個(gè)元素“ 1，， 與第一層的元素“1”位于同一列；根據(jù)與第一層不在同一列的元素“1”在％中所處的列數(shù) 確定該行所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息；a3、依此類(lèi)推，確定第i層對(duì)應(yīng)Hp中含有i個(gè)元素“1”的行，且i個(gè)元素“1”中有i_l 個(gè)元素“1”與前i-1層的元素“1”位于同一列，其中i的取值為大于0的整數(shù)；根據(jù)與前 i-1層不在同一列的元素“ 1”在Hp中所處的列數(shù)確定該行所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字 中的位置信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述LDPC碼的分層編碼方法，其特征在于，所述通過(guò)分層運(yùn)算模式 直接得到所述位置信息對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位的值，具體為依次對(duì)各層執(zhí)行模2和運(yùn)算，得到各層 中確定的位置信息所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述LDPC碼的分層編碼方法，其特征在于，所述依次對(duì)各層執(zhí)行模 2和運(yùn)算，得到各層中確定的位置信息所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位的值，具體為第一層采用初始化的LDPC碼碼字的對(duì)應(yīng)位與H相應(yīng)行的對(duì)應(yīng)位相與后再模2和；第二層采用第一層中更新后的碼字的對(duì)應(yīng)位與H相應(yīng)行的對(duì)應(yīng)位相與后再模2和；依次類(lèi)推，第i層采用第i-Ι層中更新后的碼字的對(duì)應(yīng)位與H相應(yīng)行的對(duì)應(yīng)位相與后 再模2和。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述LDPC碼的分層編碼方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括當(dāng) 第i層對(duì)應(yīng)Hp中的多個(gè)行時(shí)，各個(gè)行的模2和運(yùn)算并行執(zhí)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述LDPC碼的分層編碼方法，其特征在于，所述步驟c具體包括 將Ht所對(duì)應(yīng)原始的校驗(yàn)矩陣H的行與步驟b中更新后的碼字執(zhí)行對(duì)應(yīng)位的模2和運(yùn)算，得 到臨時(shí)值Xt ；根據(jù)Xt并通過(guò)對(duì)Ht的LU分解遞推計(jì)算得到剩余待確定的校驗(yàn)位的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述LDPC碼的分層編碼方法，其特征在于，所述根據(jù)得到的校 驗(yàn)位的值更新碼字，具體為將得到的校驗(yàn)位的值覆蓋碼字中對(duì)應(yīng)所述校驗(yàn)位位置上的初 始值。
9.一種LDPC碼的分層編碼裝置，其特征在于，該裝置包括控制電路模塊和編碼電路模塊，其中，所述控制電路模塊，用于根據(jù)校驗(yàn)矩陣H的校驗(yàn)位矩陣部分Hp的結(jié)構(gòu)特征，確定分層 運(yùn)算模式所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息，以及所述位置信息所對(duì)應(yīng)H中的行 信息，并將所確定的位置信息和對(duì)應(yīng)的行信息提供給所述編碼電路模塊；還用于控制所述 編碼電路模塊執(zhí)行分層運(yùn)算模式和LU分解模式的切換；所述編碼電路模塊，用于根據(jù)所述控制電路模塊提供的位置信息和對(duì)應(yīng)的行信息，通 過(guò)分層運(yùn)算模式直接得到所述位置信息對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位的值；再通過(guò)對(duì)剩余待確定的校驗(yàn)位 所對(duì)應(yīng)的剩余校驗(yàn)矩陣Ht執(zhí)行LU分解，得到所述剩余待確定的校驗(yàn)位的值；根據(jù)得到的校 驗(yàn)位的值更新所述碼字。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述LDPC碼的分層編碼裝置，其特征在于，所述編碼電路模塊進(jìn)一 步用于，分別通過(guò)分層運(yùn)算模式和LU分解模式下的模2和運(yùn)算得到校驗(yàn)位的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述LDPC碼的分層編碼裝置，其特征在于，所述編碼電路模 塊進(jìn)一步用于，在分層運(yùn)算模式下，當(dāng)同一層對(duì)應(yīng)Hp中多個(gè)行時(shí)，各個(gè)行的模2和運(yùn)算并行 執(zhí)行。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼的分層編碼方法，包括根據(jù)校驗(yàn)矩陣H的校驗(yàn)位矩陣部分Hp的結(jié)構(gòu)特征，確定分層運(yùn)算模式所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位在LDPC碼碼字中的位置信息，以及該位置信息所對(duì)應(yīng)H中的行信息；根據(jù)所確定的位置信息和對(duì)應(yīng)的行信息，并通過(guò)分層運(yùn)算模式直接得到該位置信息對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)位的值，再根據(jù)得到的校驗(yàn)位的值更新碼字；對(duì)剩余待確定的校驗(yàn)位所對(duì)應(yīng)的剩余校驗(yàn)矩陣Ht執(zhí)行LU分解，得到剩余待確定的校驗(yàn)位的值，并根據(jù)得到的校驗(yàn)位的值更新碼字。本發(fā)明還公開(kāi)了一種LDPC碼的分層編碼裝置，解決了現(xiàn)有的LDPC編碼方法所需存儲(chǔ)空間較大，且編碼時(shí)延較長(zhǎng)的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H03M13/11GK101902227SQ20091008633
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2009年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月31日
發(fā)明者姚揚(yáng)中, 張濤, 曹南山, 李強(qiáng), 游月意, 邱寧 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司