深空通信中部分并行輸入的累加左移準循環(huán)矩陣乘法器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種深空通信中部分并行輸入的累加左移準循環(huán)矩陣乘法器,用于實現(xiàn)CCSDS深空通信標準多碼類QC-LDPC近似下三角編碼中向量m與準循環(huán)矩陣F的乘法運算,該乘法器包括4個預(yù)先存儲矩陣F中所有循環(huán)矩陣生成多項式的生成多項式查找表、4個對m的向量段和生成多項式比特進行標量乘的2048位二進制乘法器、4個對乘積和移位寄存器內(nèi)容進行模2加的2048位二進制加法器、4個存儲被循環(huán)左移1位的和的2048位移位寄存器。本發(fā)明提供的部分并行輸入乘法器兼容所有碼類,具有寄存器少、結(jié)構(gòu)簡單、功耗小、成本低、工作頻率高、吞吐量大等優(yōu)點。
【專利說明】深空通信中部分并行輸入的累加左移準循環(huán)矩陣乘法器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信道編碼領(lǐng)域,特別涉及一種CCSDS深空通信標準多碼類QC-LDPC近似下三角編碼中部分并行輸入的累加左移準循環(huán)矩陣乘法器。
【背景技術(shù)】
[0002]低密度奇偶校驗(Low-Density Parity-Check, LDPC)碼是高效的信道編碼技術(shù)之一,而準循環(huán) LDPC (Quas1-Cyclic LDPC, QC-LDPC)碼是一種特殊的 LDPC 碼。CCSDS 深空通信標準多碼類QC-LDPC碼的生成矩陣G和校驗矩陣H都是由循環(huán)矩陣構(gòu)成的陣列,具有分段循環(huán)的特點,故被稱為CCSDS深空通信標準多碼類QC-LDPC碼。循環(huán)矩陣的首行是末行循環(huán)右移I位的結(jié)果,其余各行都是其上一行循環(huán)右移I位的結(jié)果,因此,循環(huán)矩陣完全由其首行來表征。通常,循環(huán)矩陣的首行被稱為它的生成多項式。
[0003]當采用近似下三角編碼方法對CCSDS深空通信標準多碼類QC-LDPC碼進行編碼時,通過行列交換,校驗矩陣H變換成近似下三角形狀Hau,它由6個子矩陣組成如下:
【權(quán)利要求】
1.一種深空通信中部分并行輸入的累加左移準循環(huán)矩陣乘法器,當采用近似下三角編碼方法對CCSDS深空通信標準多碼類QC-LDPC碼進行編碼時涉及向量m與準循環(huán)矩陣F的乘法運算,矩陣F分為u塊行和u ±夾列,是由u X u個b X b階循環(huán)矩陣Fi, j構(gòu)成的陣列,& j是循環(huán)矩陣F。的生成多項式,其中,b、1、j和u均為非負整數(shù),O≤i〈u,0≤j〈u,CCSDS深空通信標準采用了 9種不同碼類的QC-LDPC碼,分別是0、1、2、3、4、5、6、7、8,對于這9種不同碼類QC-LDPC碼,均有u = 4,9種不同碼類對應(yīng)的參數(shù)b分別是2048、512、128、1024、256、64、512、128、.32,以 b 比特為一段,向量 m 被等分為 u 段,即 m = (m0, Hi1,...,Iv1),部分校驗向量P被等分為u段,即P = (P0, P1,…,PuJ,其特征在于,所述乘法器包括以下部件: 生成多項式查找表U,L1,…,L3,分別預(yù)存所有碼類準循環(huán)矩陣F中第0,1,…,3塊列的循環(huán)矩陣生成多項式; b位二進制乘法器M0,M1,…,M3,分別對m的向量段和生成多項式查找表Lci, L1,…,L3的輸出比特進行標量乘; b位二進制加法器Atl, A1,…,A3,分別對b位二進制乘法器Mtl, M1,…,M3的乘積和移位寄存器Rtl, R1,…,R3的內(nèi)容進行模2加; 移位寄存器Rtl, R1,…,R3,分別存儲b位二進制加法器Atl, A1,…,A3的和被循環(huán)左移I位后的結(jié)果以及最終的校驗段PmP1, “.,Ρ3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深空通信中部分并行輸入的累加左移準循環(huán)矩陣乘法器,其特征在于,所述生成多項式查找表Ltl~L3分別存儲所有碼類F的第O~3塊列中的所有生成多項式,對于任一塊列,依次存儲第0,I,…,3塊行對應(yīng)的生成多項式。
3.一種深空通信中部分并行輸入的累加左移準循環(huán)矩陣串行乘法方法,當采用近似下三角編碼方法對CCSDS深空通信標準多碼類QC-LDPC碼進行編碼時涉及向量m與準循環(huán)矩陣F的乘法運算,矩陣F分為u塊行和u塊列,是由u X u個b X b階循環(huán)矩陣Fi, j構(gòu)成的陣列,。4 j是循環(huán)矩陣Fi,」的生成多項式,其中,b、1、j和u均為非負整數(shù),O≤i〈U,O≤j〈U,CCSDS深空通信標準采用了 9種不同碼類的QC-LDPC碼,分別是0、1、2、3、4、5、6、7、8,對于這9種不同碼類QC-LDPC碼,均有u = 4,9種不同碼類對應(yīng)的參數(shù)b分別是2048、512、128、。1024、256、64、512、128、32,以 b 比特為一段,向量 m 被等分為 u 段,即 m = (m0, Hi1,...,Iv1),部分校驗向量P被等分為u段,即P = (P0, P1,…,PuJ,其特征在于,所述乘法方法包括以下步驟: 第1步,清零移位寄存器Rtl, R1,…,R3 ; 第2步,輸入向量段Hii (O ( i<4); 第3步,生成多項式查找表U,L1,…,L3分別輸出碼類π準循環(huán)矩陣F第i塊行中第0,1,…,3塊列的生成多項式比特,這些生成多項式比特分別通過b位二進制乘法器M0, M1,…,M3與向量段Hii進行標量乘,b位二進制乘法器Mtl, M1, - ,M3的乘積分別通過b位二進制加法器Atl, A1,…,A3與移位寄存器Rci, R1,…,R3的內(nèi)容相加,b位二進制加法器A0, A1,…,A3的和被循環(huán)左移I位后的結(jié)果分別存入移位寄存器Rtl, R1,…,R3 ; 第4步,重復(fù)第3步b次; 第5步,以1為步長遞增改變i的取值,重復(fù)第2~4步4次,直到整個向量m輸入完畢,此時,移位寄存器Rtl, R1,…,R3存儲的分別是校驗段Po,P1,…,P3,它們構(gòu)成了部分校驗向量p=(p0,p1,...,p3)。
【文檔編號】H03M13/11GK103929191SQ201410163515
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】張鵬, 劉志文, 張燕 申請人:榮成市鼎通電子信息科技有限公司