Wpan中部分并行輸入的累加左移qc-ldpc編碼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種WPAN中部分并行輸入的累加左移QC-LDPC編碼器，該編碼器包括16個預先存儲所有碼率生成矩陣中所有循環(huán)矩陣生成多項式的生成多項式查找表、16個對信息段和生成多項式比特進行標量乘的21位二進制乘法器、16個對乘積和移位寄存器內(nèi)容進行模2加的21位二進制加法器、16個存儲被循環(huán)左移1位的和的21位移位寄存器。最終，校驗數(shù)據(jù)包含于16個移位寄存器中。本發(fā)明提供的部分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、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】WPAN中部分并行輸入的累加左移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)中部分并行輸入的累加左移QC-LDPC編碼器。
【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。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]WPAN標準采用系統(tǒng)形式的QC-LDPC碼，其生成矩陣G的左半部分是一個單位矩陣，右半部分是由aXc個bXb階循環(huán)矩陣Gi，j(0 ( 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中部分并行輸入的累加左移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塊列對應(yīng)的部分生成矩陣是由aXc個bXb階循環(huán)矩陣構(gòu)成的陣列，gu是循環(huán)矩陣Gy的生成多項式，其中，t = a+c，a、b、c、1、j和t均為非負整數(shù)，O ( i〈a，a ( j〈t，WPAN標準采用了 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種不同碼率對應(yīng)的參數(shù)a分別是16、20、24、28，4種不同碼率對應(yīng)的參數(shù)c分別是16、12、8、4，生成矩陣G對應(yīng)碼字V = (S，P), G的前a塊列對應(yīng)的是信息向量s,后c塊列對應(yīng)的是校驗向量P,以b比特為一段，信息向量s被等分為a段，即s = (s0, S1,…，Sa^1)，校驗向量P被等分為c段，即P=(Po, P1,…，Pm)，其特征在于，所述編碼器包括以下部件: 生成多項式查找表U，L1,…，L15,分別預存所有碼率QC-LDPC碼生成矩陣G中第a, a+1,…，16塊列的循環(huán)矩陣生成多項式； b位二進制乘法器M0, M1,…，M15,分別對信息段和生成多項式查找表Ltl, L1,…，L15的輸出比特進行標量乘； b位二進制加法器Atl, A1,…，A15,分別對b位二進制乘法器Mtl, M1,…，M15的乘積和移位寄存器Rtl, R1,-, R15的內(nèi)容進行模2加； 移位寄存器Rtl, R1,…，R15,分別存儲b位二進制加法器A0, A1,…，A15的和被循環(huán)左移I位后的結(jié)果以及最終的校驗段PmP1,…，P15。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種WPAN中部分并行輸入的累加左移QC-LDPC編碼器，其特征在于，所述生成多項式查找表Ltl~L3分別存儲Π = 1/2碼率G的第16~19塊列中的所有生成多項式,并分別存儲Π = 5/8碼率G的第20~23塊列中的所有生成多項式，并分別存儲η =3/4碼率G的第24~27塊列中的所有生成多項式，以及分別存儲η = 7/8碼率G的第28~31塊列中的所有生成多項式,對于任一塊列,依次存儲第0，I,…，a-l塊行對應(yīng)的生成多項式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種WPAN中部分并行輸入的累加左移QC-LDPC編碼器，其特征在于，所述生成多項式查找表L4~L7分別存儲η = 1/2碼率G的第20~23塊列中的所有生成多項式，并分別存儲H = 5/8碼率G的第24~27塊列中的所有生成多項式，以及分別存儲H = 3/4碼率G的第28~31塊列中的所有生成多項式，對于任一塊列，依次存儲第0，I,…，a-Ι塊行對應(yīng)的生成多項式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種WPAN中部分并行輸入的累加左移QC-LDPC編碼器，其特征在于，所述生成多項式查找表L8~L11分別存儲η = 1/2碼率G的第24~27塊列中的所有生成多項式，并分別存儲H =5/8碼率G的第28~31塊列中的所有生成多項式，對于任一塊列，依次存儲第0，I,…，a-1塊行對應(yīng)的生成多項式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種WPAN中部分并行輸入的累加左移QC-LDPC編碼器，其特征在于，所述生成多項式查找表L12~L15分別存儲η = 1/2碼率G的第28~31塊列中的所有生成多項式,對于任一塊列,依次存儲第0，I,…，a-Ι塊行對應(yīng)的生成多項式。
6.一種WPAN中部分并行輸入的累加左移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塊列對應(yīng)的部分生成矩陣是由aXc個bXb階循環(huán)矩陣Gi;j構(gòu)成的陣列，gi;J是循環(huán)矩陣Gy的生成多項式，其中，t = a+c, a、b、C、1、j和t均為非負整數(shù)，O≤i〈a，a≤j〈t，WPAN標準采用了 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種不同碼率對應(yīng)的參數(shù)a分別是16、20、24、28，4種不同碼率對應(yīng)的參數(shù)(:分別是16、12、8、4，生成矩陣6對應(yīng)碼字V = (S，P), G的前a塊列對應(yīng)的是信息向量s,后c塊列對應(yīng)的是校驗向量P,以b比特為一段，信息向量s被等分為a段，即s = (s0, S1,…，Sa^1)，校驗向量P被等分為c段，即P=(Po, P1,…，Pm)，其特征在于，所述編碼方法包括以下步驟: 第I步，清零移位寄存器Ro，R1,…，R15; 第2步，輸入信息段Si，其中，O≤i〈a; 第3步，生成多項式查找表Ltl, L1，…，L15分別輸出碼率η生成矩陣G第i塊行中第a,a+1，...，16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, - ,M15與信息段Si進行標量乘，b位二進制乘法器Mci, M1, - ,M15的乘積分別通過b位二進制加法器Atl, A1,…，A15與移位寄存器R0, R1, - ,R15的內(nèi)容相加，b位二進制加法器A0, A1,…，A15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,…，R15 ； 第4步，重復第3步b次； 第5步，以I為步長遞增改變i的取值，重復第2~4步a次，直到整個信息向量s輸入完畢，此時，移位寄存器Rtl, R1,…，Rc^1存儲的分別是校驗段Po，P1,…，Pn，它們構(gòu)成了校驗向 量 P = (Po, Pi,…，Pc-1)。
【文檔編號】H03M13/11GK103905061SQ201410164067
【公開日】2014年7月2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