奇偶校驗矩陣及編碼方法和編碼器與譯碼方法和譯碼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的獲取方法及使用其的編碼方法和編碼器與譯碼方法和譯碼器。所述獲取方法包括：獲取全長RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示；非全長的RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣為所述全長RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的子矩陣，根據(jù)所述子矩陣對應(yīng)所述全長RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的行和列，截取所述全長RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示的相應(yīng)的行和列，作為與非全長的RS-LDPC碼對應(yīng)的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示。本發(fā)明簡化了RS-LDPC碼的編碼器和譯碼器的結(jié)構(gòu)，顯著降低了編碼和譯碼過程的硬件消耗。
【專利說明】奇偶校驗矩陣及編碼方法和編碼器與譯碼方法和譯碼器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)字通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的獲取 方法及使用其的編碼方法和編碼器與譯碼方法和譯碼器。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，低密度奇偶校驗碼（Low-Density Parity-check codes, LDPC)由于其卓 越的糾錯能力而被人們廣泛的研究。準循環(huán)低密度奇偶校驗碼是代數(shù)低密度奇偶校驗碼中 重要的一類。一個準循環(huán)低密度奇偶校驗碼可以用一個循環(huán)奇偶校驗矩陣來描述。碼的部 分循環(huán)結(jié)構(gòu)可以簡化它們的編碼和譯碼的實現(xiàn)。因此，大部分應(yīng)用在通信和存儲系統(tǒng)中的 低密度奇偶校驗碼都是準循環(huán)的。
[0003] 除準循環(huán)碼外，還有一些其他的代數(shù)方法來構(gòu)造低密度奇偶校驗碼，例如，基于 兩信息符號的里德-索羅蒙（Reed-Solomon，RS)碼的一類常規(guī)的低密度奇偶校驗碼-- RS-LDPC碼。由于其奇偶校驗矩陣中存在冗余行，RS-LDPC碼在迭代譯碼過程中性能優(yōu)異且 收斂迅速，因此，它們非常適合應(yīng)用于通信和存儲系統(tǒng)中。在2006年，IEEE_802. 3an萬兆 以太網(wǎng)標準選擇_(2048, 1723)_RS-LDPC碼作為其向前糾錯技術(shù)標準。
[0004] 然而，RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣包含排列矩陣而不是循環(huán)矩陣，這使得其編碼和 譯碼的實現(xiàn)比較困難。事實上，_(2048, 1723)_RS-LDPC碼是通信系統(tǒng)中唯一的一個非準循 環(huán)表示的標準碼，_(2048, 1723)_RS-LDPC碼的硬件實現(xiàn)是萬兆以太網(wǎng)芯片開發(fā)中的一個難 題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的獲取方法及使用其的編碼方法和 編碼器與譯碼方法和譯碼器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中RS-LDPC碼的編碼和譯碼實現(xiàn)困難的技術(shù) 問題。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的獲取方法， 包括：
[0007] 獲取全長RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示；
[0008] 非全長的RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣為所述全長RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的子 矩陣，根據(jù)所述子矩陣對應(yīng)所述全長RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的行和列，截取所述全長 RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示的相應(yīng)的行和列，作為與非全長的RS-LDPC碼對 應(yīng)的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示。
[0009] 進一步地，所述獲取全長RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示包括：
[0010] 將二進制的準循環(huán)碼C作為一個emXen的奇偶校驗矩陣H，由mXn個eXe的二 進制循環(huán)矩陣構(gòu)成，令e = q-Ι，其中q: = 2% r為任意正整數(shù)，將準循環(huán)碼C的奇偶校驗矩 陣表示為：
[0011]

【權(quán)利要求】
1. 一種RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的獲取方法，其特征在于，包括： 獲取全長RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示； 非全長的RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣為所述全長RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的子 矩陣，根據(jù)所述子矩陣對應(yīng)所述全長RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的行和列，截取所述全長 RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示的相應(yīng)的行和列，作為與非全長的RS-LDPC碼對 應(yīng)的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的獲取方法，其特征在于，所述獲 取全長RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示包括： 將所述全長RS-LDPC碼C( Y，q)的奇偶校驗矩陣H( Y，q)進行列排列π。和行排列 得到全長RS-LDPC碼C( Y，q)的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示：
其中〇彡i彡γ-ι，ο彡j彡9時,元,：〇是全零矩陣，其它每個^都是一 個（q-l) X (q-Ι)的循環(huán)排列矩陣，由構(gòu)成其準循環(huán)子矩陣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的獲取方法，其特征在于，所述根 據(jù)所述子矩陣對應(yīng)所述全長RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的行和列，截取所述全長RS-LDPC 碼的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示的相應(yīng)的行和列，作為與非全長的RS-LDPC碼對應(yīng)的奇偶 校驗矩陣的準循環(huán)表示包括： 所述非全長的RS-LDPC碼對應(yīng)的奇偶校驗矩陣Η( γ，P )的行碼組為全長的RS-LDPC 碼對應(yīng)的奇偶校驗矩陣H的第Γι，r2, . . .，行行碼組，列碼組為H矩陣的第Cl，c2,. . .，Cp 列列碼組，在所述全長RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示中將上述γ行和P列所 對應(yīng)的部分找出，得到所述非全長的RS-LDPC碼對應(yīng)的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RS-LDPC碼的奇偶校驗矩陣的獲取方法，其特征在于： 所述非全長的RS-LDPC碼對應(yīng)的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示適用于IEEE_802. 3an 萬兆以太網(wǎng)標準中規(guī)定的_(2048, 1723)_RS-LDPC碼。
5. -種RS-LDPC碼的編碼方法，其特征在于，根據(jù)如權(quán)利要求1至4中任一項所獲取的 RS-LDPC碼的準循環(huán)表示的奇偶校驗矩陣，對所述RS-LDPC碼進行編碼。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的RS-LDPC碼的編碼方法，其特征在于： 所述RS-LDPC碼包括：全長RS-LDPC碼和/或非全長RS-LDPC碼； 和/或，非全長的RS-LDPC碼對應(yīng)的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示適用于IEEE_802. 3an 萬兆以太網(wǎng)標準中規(guī)定的_(2048, 1723)_RS-LDPC碼。
7. -種RS-LDPC碼的編碼器，其特征在于，所述編碼器用于根據(jù)如權(quán)利要求1至4中任 一項所獲取的RS-LDPC碼的準循環(huán)表示的奇偶校驗矩陣，對所述RS-LDPC碼進行編碼。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的RS-LDPC碼的編碼器，其特征在于： 所述RS-LDPC碼包括：全長RS-LDPC碼和/或非全長RS-LDPC碼； 和/或，非全長的RS-LDPC碼對應(yīng)的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示適用于IEEE_802. 3an 萬兆以太網(wǎng)標準中規(guī)定的_(2048, 1723)_RS-LDPC碼。
9. 一種RS-LDPC碼的譯碼方法，其特征在于，根據(jù)如權(quán)利要求1至4中任一項所獲取的 RS-LDPC碼的準循環(huán)表示的奇偶校驗矩陣，對所述RS-LDPC碼進行譯碼。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的RS-LDPC碼的譯碼方法，其特征在于： 所述RS-LDPC碼包括：全長RS-LDPC碼和/或非全長RS-LDPC碼； 和/或，非全長的RS-LDPC碼對應(yīng)的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示適用于IEEE_802. 3an 萬兆以太網(wǎng)標準中規(guī)定的_(2048, 1723)_RS-LDPC碼。
11. 一種RS-LDPC碼的譯碼器，其特征在于，所述譯碼器用于根據(jù)如權(quán)利要求1至4中 任一項所獲取的RS-LDPC碼的準循環(huán)表示的奇偶校驗矩陣，對所述RS-LDPC碼進行譯碼。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的RS-LDPC碼的譯碼器，其特征在于： 所述RS-LDPC碼包括：全長RS-LDPC碼和/或非全長RS-LDPC碼； 和/或，非全長的RS-LDPC碼對應(yīng)的奇偶校驗矩陣的準循環(huán)表示適用于IEEE_802. 3an 萬兆以太網(wǎng)標準中規(guī)定的_(2048, 1723)_RS-LDPC碼。
【文檔編號】H03M13/11GK104393876SQ201410613956
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】趙佳璐, 王祖林, 黃勤 申請人:北京航空航天大學(xué)