Wpan中全并行輸入的循環(huán)左移qc-ldpc編碼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種WPAN中全并行輸入的循環(huán)左移QC-LDPC編碼器，該編碼器包括28個(gè)預(yù)先存儲(chǔ)所有碼率生成矩陣中所有循環(huán)矩陣生成多項(xiàng)式的生成多項(xiàng)式查找表、28個(gè)對(duì)信息段和生成多項(xiàng)式比特進(jìn)行標(biāo)量乘的21位二進(jìn)制乘法器、21個(gè)對(duì)乘積和移位寄存器內(nèi)容進(jìn)行模2加的29位二進(jìn)制加法器、1個(gè)存儲(chǔ)被循環(huán)左移1位的和的21位移位寄存器。最終，校驗(yàn)數(shù)據(jù)包含于移位寄存器中。本發(fā)明提供的全并行輸入編碼器兼容WPAN系統(tǒng)中所有碼率QC-LDPC碼，具有寄存器少、功耗小、成本低、工作頻率高、吞吐量大等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】WPAN中全并行輸入的循環(huán)左移QC-LDPC編碼器
【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WPAN系統(tǒng)中全并行輸入的循環(huán)左移QC-LDPC編碼器。
【背景技術(shù)】
[0002]低密度奇偶校驗(yàn)(Low-Density Parity-Check, LDPC)碼是高效的信道編碼技術(shù)之一,而準(zhǔn)循環(huán) LDPC (Quas1-Cyclic LDPC, QC-LDPC)碼是一種特殊的 LDPC 碼。QC-LDPC 碼的生成矩陣G和校驗(yàn)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(diǎn)，故被稱為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；循環(huán)矩陣的首列是末列循環(huán)下移I位的結(jié)果，其余各列都是其前一列循環(huán)下移I位的結(jié)果。因此，循環(huán)矩陣完全由其首行或首列來表征。通常，循環(huán)矩陣的首行或首列被稱為它的生成多項(xiàng)式。
[0003]WPAN標(biāo)準(zhǔn)采用系統(tǒng)形式的QC-LDPC碼，其生成矩陣G的左半部分是一個(gè)單位矩陣，右半部分是由aXc個(gè)bXb階循環(huán)矩陣GiJ (O ( Ka, a ( j〈t, t=a+c)構(gòu)成的陣列，如下
所示:
[0004]
【權(quán)利要求】
1.一種WPAN中全并行輸入的循環(huán)左移QC-LDPC編碼器，QC-LDPC碼的生成矩陣G分為a塊行和t塊列，后c塊列對(duì)應(yīng)的部分生成矩陣是由aXc個(gè)bXb階循環(huán)矩陣Gi^.構(gòu)成的陣列，gy是循環(huán)矩陣Gy的生成多項(xiàng)式,其中，t=a+c,a、b、c、1、j和t均為非負(fù)整數(shù),O ( i〈a,a≤j〈t，WPAN標(biāo)準(zhǔn)采用了 4種不同碼率η的QC-LDPC碼，η分別是1/2、5/8、3/4、7/8，對(duì)于這4種不同碼率QC-LDPC碼，均有t=32和b=21，4種不同碼率對(duì)應(yīng)的參數(shù)a分別是16、20、24、28，4種不同碼率對(duì)應(yīng)的參數(shù)c分別是16、12、8、4，生成矩陣G對(duì)應(yīng)碼字v= (s，p)，G的前a塊列對(duì)應(yīng)的是信息向量S，后c塊列對(duì)應(yīng)的是校驗(yàn)向量p，以b比特為一段，信息向量s被等分為a段,即S= (s0，S1, , Siri),校驗(yàn)向量P被等分為c段,即P= (Pd, P1,...，P。-》，其特征在于，所述編碼器包括以下部件: 生成多項(xiàng)式查找表U，L1,, L27,分別預(yù)存QC-LDPC碼生成矩陣G第0，1，…，27塊行后c塊列中的所有循環(huán)矩陣生成多項(xiàng)式； b位二進(jìn)制乘法器Mtl, M1,..., M27,分別對(duì)信息段Stl, S1,..., S27和生成多項(xiàng)式查找表L0, L1,, L27的輸出比特進(jìn)行標(biāo)量乘； 29位二進(jìn)制加法器Atl, A1,...,Alrf，對(duì)b位二進(jìn)制乘法器Mtl, M1,...，M27的乘積和移位寄存器R的內(nèi)容進(jìn)行模2加； 移位寄存器R，存儲(chǔ)29位二進(jìn)制加法器Atl, A1,, Ab^1的和被循環(huán)左移I位后的結(jié)果以及最終的校驗(yàn)段Po, Pi, , Pd
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種WPAN中全并行輸入的循環(huán)左移QC-LDPC編碼器，其特征在于，所述生成多項(xiàng)式查找表Ltl~L15分別存儲(chǔ)Π =1/2碼率G的前16塊行中的所有生成多項(xiàng)式，并分別存儲(chǔ)n=5/8碼率G的前16塊行中的所有生成多項(xiàng)式，并分別存儲(chǔ)η=3/4碼率G的前16塊行中的所有生成多項(xiàng)式，以及分別存儲(chǔ)Π =7/8碼率G的前16塊行中的所有生成多項(xiàng)式，對(duì)于任一塊行，依次存儲(chǔ)第a, a+1,...，31塊列對(duì)應(yīng)的生成多項(xiàng)式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種WPAN中全并行輸入的循環(huán)左移QC-LDPC編碼器，其特征在于，所述生成多項(xiàng)式查找表L16~L19分別存儲(chǔ)η =5/8碼率G的第16~19塊行中的所有生成多項(xiàng)式，并分別存儲(chǔ)Π =3/4碼率G的第16~19塊行中的所有生成多項(xiàng)式，以及分別存儲(chǔ)H =7/8碼率G的第16~19塊行中的所有生成多項(xiàng)式，對(duì)于任一塊行，依次存儲(chǔ)第a,a+1,…，31塊列對(duì)應(yīng)的生成多項(xiàng)式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種WPAN中全并行輸入的循環(huán)左移QC-LDPC編碼器，其特征在于，所述生成多項(xiàng)式查找表L2tl~L23分別存儲(chǔ)η =3/4碼率G的第20~23塊行中的所有生成多項(xiàng)式，并分別存儲(chǔ)H =7/8碼率G的第20~23塊行中的所有生成多項(xiàng)式，對(duì)于任一塊行，依次存儲(chǔ)第a, a+1,...，31塊列對(duì)應(yīng)的生成多項(xiàng)式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種WPAN中全并行輸入的循環(huán)左移QC-LDPC編碼器，其特征在于，所述生成多項(xiàng)式查找表L24~L27分別存儲(chǔ)η =7/8碼率G的后4塊行中的所有生成多項(xiàng)式，對(duì)于任一塊行，依次存儲(chǔ)第a, a+1,...，31塊列對(duì)應(yīng)的生成多項(xiàng)式。
6.一種WPAN中全并行輸入的循環(huán)左移QC-LDPC編碼方法，QC-LDPC碼的生成矩陣G分為a塊行和t塊列，后c塊列對(duì)應(yīng)的部分生成矩陣是由aXc個(gè)bXb階循環(huán)矩陣構(gòu)成的陣列，gu是循環(huán)矩陣Gy的生成多項(xiàng)式，其中，t=a+c, a、b、C、1、j和t均為非負(fù)整數(shù)，O≤i〈a，a≤j〈t，WPAN標(biāo)準(zhǔn)采用了 4種不同碼率η的QC-LDPC碼，η分別是1/2、5/8、3/4、7/8，對(duì)于這4種不同碼率QC-LDPC碼，均有t=32和b=21，4種不同碼率對(duì)應(yīng)的參數(shù)a分別是`16、20、24、28，4種不同碼率對(duì)應(yīng)的參數(shù)(:分別是16、12、8、4，生成矩陣6對(duì)應(yīng)碼字￥=(8，？)，G的前a塊列對(duì)應(yīng)的是信息向量s,后c塊列對(duì)應(yīng)的是校驗(yàn)向量P,以b比特為一段，信息向量s被等分為a段,即S= (s0, S1, , Siri),校驗(yàn)向量P被等分為c段,即P= (pQ，P1, , Pc^)，其特征在于，所述編碼方法包括以下步驟: 第I步，全并行輸入信息向量s ; 第2步，清零移位寄存器R ; 第3步，生成多項(xiàng)式查找表Lci, L1, , L27分別輸出碼率η生成矩陣G第j塊列中第O，1，一，27塊行的生成多項(xiàng)式比特，這些生成多項(xiàng)式比特分別通過b位二進(jìn)制乘法器M0, M1,, M27與信息段s0’ S1,, S27進(jìn)行標(biāo)量乘，b位二進(jìn)制乘法器M0，M1,, M27的乘積通過b個(gè)29位二進(jìn)制加法器A0, A1,, Ab^1與移位寄存器R的內(nèi)容相加，29位二進(jìn)制加法器A0, A1,, Ah的和被循環(huán)左移I位后的結(jié)果存入移位寄存器R，其中，a < j〈t ； 第4步，重復(fù)第3步b 次，此時(shí)，移位寄存器R存儲(chǔ)的是校驗(yàn)段Pj_a ； 第5步，以I為步長遞增改變j的取值，重復(fù)第2~4步c次，移位寄存器R依次得到的是校驗(yàn)段Pd, P1, , Pd，它們構(gòu)成了校驗(yàn)向量P= (Pd, P1, , pc-1)。
【文檔編號(hào)】H03M13/11GK103929196SQ201410163913
【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