專利名稱：基于橫向?qū)谴鎯Φ膓c-ldpc校驗(yàn)矩陣的產(chǎn)生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉 及信道編碼領(lǐng)域，特別涉及一種DTMB系統(tǒng)中QC-LDPC碼校驗(yàn)矩陣的高效
產(chǎn)生方法。
背景技術(shù)：
準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)(QuasicLow-Density Parity-Check, QC-LDPC)碼是一種高效的信道編碼技術(shù)。QC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣H是由r X c個b Xb階循環(huán)矩陣構(gòu)成的陣列，其塊行數(shù)是r，塊列數(shù)是C，循環(huán)矩陣的階數(shù)是b。循環(huán)矩陣通常是全零矩陣或置換矩陣。H用于發(fā)送端編碼和接收端譯碼。通常，QC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣H中只有全零矩陣和置換矩陣，產(chǎn)生H的常規(guī)方法是，逐塊行地輸出每個置換矩陣所在的塊列號j (O ( j〈c)及其相對于單位矩陣的循環(huán)右移位數(shù)s (O < s〈b)。所需的存儲器取決于塊列數(shù)C、循環(huán)矩陣階數(shù)b和置換矩陣的個數(shù)η。DTMB標(biāo)準(zhǔn)采用了 3種不同碼率的QC-LDPC碼，其校驗(yàn)矩陣H具有一定的對角特性每條對角線上的置換矩陣完全相同。若采用常規(guī)方法產(chǎn)生DTMB的QC-LDPC校驗(yàn)矩陣，則由于未能充分利用H的對角特性，需要較多的存儲器，增加了設(shè)備的成本?？梢姡浞掷肏的對角特性高效產(chǎn)生校驗(yàn)矩陣對DTMB的QC-LDPC編碼器和譯碼器實(shí)現(xiàn)具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對DTMB系統(tǒng)多碼率QC-LDPC碼校驗(yàn)矩陣的現(xiàn)有產(chǎn)生方案中存在的需要大容量存儲器缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種基于橫向?qū)谴鎯Φ母咝Мa(chǎn)生方法，有效減少對存儲器的需求。如圖2所示，基于橫向?qū)谴鎯C(jī)制的DTMB標(biāo)準(zhǔn)中多碼率QC-LDPC碼校驗(yàn)矩陣的產(chǎn)生裝置主要由4部分組成塊列表、橫向?qū)茄h(huán)右移表、索引發(fā)生器和置換矩陣形成器。整個產(chǎn)生過程分7步完成第I步，初始化索引發(fā)生器的參數(shù)，使校驗(yàn)矩陣的塊行號i=O (O彡i〈r)和塊列表的列號k=0 (O ( k〈t);第2步，從塊列表讀取置換矩陣所在的塊列號j=Column[i][k] (O < j〈c)，分別送給索引發(fā)生器和置換矩陣形成器；第3步，索引發(fā)生器產(chǎn)生橫向?qū)茄h(huán)右移表的索引m=j-i+3 (O ( m〈3+c);第4步，從橫向?qū)茄h(huán)右移表讀取置換矩陣相對于單位矩陣的循環(huán)右移位數(shù)S=Shift [m] (O ( s<b);第5步，置換矩陣形成器輸出置換矩陣所在的塊行號i、塊列號j及其相對于單位矩陣的循環(huán)右移位數(shù)s ；第6步，索引發(fā)生器以I為步長遞增改變k的取值，重復(fù)第2飛步，直到k=t ;第7步，索引發(fā)生器以I為步長遞增改變i的取值，重復(fù)步驟第2飛步，直到i = r。上述產(chǎn)生過程簡單，易于實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明提供的QC-LDPC碼校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生裝置兼容多碼率，能在保持處理速度不變的條件下有效減少存儲器需求，從而達(dá)到降低硬件成本和功耗的目的。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可通過接下來的發(fā)明詳述及附圖得到進(jìn)一步的了解。


圖I是給出了不同碼率η下QC-LDPC碼的參數(shù)r、n和t ;圖2是DTMB標(biāo)準(zhǔn)中3種碼率QC-LDPC碼校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生裝置的功能框圖；圖3給出了碼率η=0. 4時塊列表的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4給出了碼率η=0. 6時塊列表的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5給出了碼率η=0. 8時塊列表的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6給出了兼容3種碼率的橫向?qū)茄h(huán)右移表的結(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)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對本發(fā)明的限定。QC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣H是由循環(huán)矩陣構(gòu)成的陣列，具有分段循環(huán)特點(diǎn)。從行的角度看，循環(huán)矩陣的每一行都是上一行(首行是末行)循環(huán)右移一位的結(jié)果；從列的角度看，循環(huán)矩陣的每一列都是前一列(首列是末列)循環(huán)下移一位的結(jié)果。循環(huán)矩陣的行向量構(gòu)成的集合與列向量構(gòu)成的集合完全相同，因此，循環(huán)矩陣完全可由它的首行或首列來表征。循環(huán)矩陣的行重和列重相同，記作W。如果《=0，那么該循環(huán)矩陣是全零矩陣。如果w=l，那么該循環(huán)矩陣是可置換的，稱為置換矩陣，它可通過對單位矩陣I循環(huán)右移若干位得到。循環(huán)矩陣通常是全零矩陣或置換矩陣。QC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣H是由rXc個bXb階循環(huán)矩陣Hi, j (I≤i≤r, I≤j≤c)構(gòu)成的如下陣列
權(quán)利要求
1.一種適合于DTMB標(biāo)準(zhǔn)采用的3種不同碼率QC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生裝置，校驗(yàn)矩陣H是由rXc個bXb階循環(huán)矩陣構(gòu)成的陣列，H中只有全零矩陣和置換矩陣，每塊行至多有t個置換矩陣，其中，r、c、b和t皆為正整數(shù)，3種不同碼率η分別是0.4、0.6、0.8，對于這3種不同碼率QC-LDPC碼，均有c=59和b=127，3種不同碼率對應(yīng)的參數(shù)r分別是35、 23、11，3種不同碼率對應(yīng)的參數(shù)t分別是8、13、27，對于任一碼率的QC-LDPC碼，其校驗(yàn)矩陣H的任一對角線上的循環(huán)矩陣要么是全零矩陣，要么是相同的置換矩陣，要么是相同的置換矩陣與全零矩陣的混合，其特征在于，所述產(chǎn)生裝置包括以下部件索引發(fā)生器，用于產(chǎn)生校驗(yàn)矩陣H的塊行號i、塊列表的列號k和橫向?qū)茄h(huán)右移表的索引 m,其中，0 ^ i<r, O ^ k<t, O ^ m〈3+c ；塊列表，用于存儲每個置換矩陣所在的塊列號，它是一個rXt的二維查找表 Column[i] [k]，其輸出是 j，其中，O ( j<c ；橫向?qū)茄h(huán)右移表，用于存儲校驗(yàn)矩陣每個對角線上置換矩陣相對于單位矩陣的循環(huán)右移位數(shù)，它是一個IX (3+c)的一維查找表Shift[m]，其輸出是S，其中，O < s〈b ；置換矩陣形成器，將索引發(fā)生器輸出的塊行號i、塊列表的輸出j和橫向?qū)茄h(huán)右移表的輸出s合成為每個置換矩陣的參數(shù)信息(i，j, s)，這三個參數(shù)分別表示置換矩陣所在的塊行號、塊列號及其相對于單位矩陣的循環(huán)右移位數(shù)。
2.如權(quán)利要求I所述的校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述索引發(fā)生器根據(jù)塊行號i 和塊列表的輸出j產(chǎn)生橫向?qū)茄h(huán)右移表的索引m=j-i+3。
3.如權(quán)利要求I所述的校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述橫向?qū)茄h(huán)右移表是按照從左下角第一條非全零矩陣對角線到右上角的順序依次存儲校驗(yàn)矩陣每個對角線上置換矩陣相對于單位矩陣的循環(huán)右移位數(shù)。
4.一種適合于DTMB標(biāo)準(zhǔn)采用的3種不同碼率QC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生方法，校驗(yàn)矩陣H是由rXc個bXb階循環(huán)矩陣構(gòu)成的陣列，H中只有全零矩陣和置換矩陣，每塊行至多有t個置換矩陣，其中，r、c、b和t皆為正整數(shù)，3種不同碼率η分別是0.4、0.6、0.8，對于這3種不同碼率QC-LDPC碼，均有c=59和b=127，3種不同碼率對應(yīng)的參數(shù)r分別是35、 23、11，3種不同碼率對應(yīng)的參數(shù)t分別是8、13、27，對于任一碼率的QC-LDPC碼，其校驗(yàn)矩陣H的任一對角線上的循環(huán)矩陣要么是全零矩陣，要么是相同的置換矩陣，要么是相同的置換矩陣與全零矩陣的混合，其特征在于，所述產(chǎn)生方法包括以下步驟(1)初始化索引發(fā)生器的參數(shù)，使校驗(yàn)矩陣的塊行號仁=O和塊列表的列號k=0，其中， O ^ i<r, O < k〈t ；(2)從塊列表讀取置換矩陣所在的塊列號j=Column[i][k]，分別送給索引發(fā)生器和置換矩陣形成器，其中，O彡j〈c;(3)索引發(fā)生器產(chǎn)生橫向?qū)茄h(huán)右移表的索引m=j-i+3，其中，O( m<3+c ；(4)從橫向?qū)茄h(huán)右移表讀取置換矩陣相對于單位矩陣的循環(huán)右移位數(shù) S=Shift [m]，其中，O ^ s〈b ；(5)置換矩陣形成器輸出置換矩陣所在的塊行號i、塊列號j及其相對于單位矩陣的循環(huán)右移位數(shù)s ；(6)索引發(fā)生器以I為步長遞增改變k的取值，重復(fù)步驟(2廣(5)，直到k=t;(7)索引發(fā)生器以I為步長遞增改變i的取值，重復(fù)步驟(2廣(6)，直到i= r。
全文摘要
基于橫向?qū)谴鎯Φ腝C-LDPC校驗(yàn)矩陣的產(chǎn)生方法，本發(fā)明涉及一種解決DTMB系統(tǒng)中3種不同碼率QC-LDPC碼校驗(yàn)矩陣的產(chǎn)生方案，其特征在于，所述系統(tǒng)的QC-LDPC碼校驗(yàn)矩陣的產(chǎn)生裝置是基于橫向?qū)谴鎯C(jī)制，主要由塊列表、橫向?qū)茄h(huán)右移表、索引發(fā)生器和置換矩陣形成器四部分組成。本發(fā)明提供的產(chǎn)生方法過程簡單，易于實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明提供的QC-LDPC碼校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生裝置兼容多碼率，能在保持處理速度不變的條件下有效減少存儲器需求，具有資源消耗少、功耗小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H03M13/11GK102932005SQ20121044501
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者張鵬, 蔡超時, 林子良 申請人:蘇州威士達(dá)信息科技有限公司