深空通信中部分并行輸入的累加左移準(zhǔn)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(zhǔn)循環(huán)矩陣乘法器，用于實(shí)現(xiàn)CCSDS深空通信標(biāo)準(zhǔn)多碼類QC-LDPC近似下三角編碼中向量m與準(zhǔn)循環(huán)矩陣F的乘法運(yùn)算，該乘法器包括4個(gè)預(yù)先存儲(chǔ)矩陣F中所有循環(huán)矩陣生成多項(xiàng)式的生成多項(xiàng)式查找表、4個(gè)對(duì)m的向量段和生成多項(xiàng)式比特進(jìn)行標(biāo)量乘的2048位二進(jìn)制乘法器、4個(gè)對(duì)乘積和移位寄存器內(nèi)容進(jìn)行模2加的2048位二進(jìn)制加法器、4個(gè)存儲(chǔ)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(jiǎn)單、功耗小、成本低、工作頻率高、吞吐量大等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】深空通信中部分并行輸入的累加左移準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)循環(huán)矩陣乘法器。
【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。CCSDS 深空通信標(biāo)準(zhǔn)多碼類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CCSDS深空通信標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)式。
[0003]當(dāng)采用近似下三角編碼方法對(duì)CCSDS深空通信標(biāo)準(zhǔn)多碼類QC-LDPC碼進(jìn)行編碼時(shí)，通過行列交換，校驗(yàn)矩陣H變換成近似下三角形狀Hau，它由6個(gè)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(zhǔn)循環(huán)矩陣乘法器，當(dāng)采用近似下三角編碼方法對(duì)CCSDS深空通信標(biāo)準(zhǔn)多碼類QC-LDPC碼進(jìn)行編碼時(shí)涉及向量m與準(zhǔn)循環(huán)矩陣F的乘法運(yùn)算，矩陣F分為u塊行和u ±夾列，是由u X u個(gè)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(xiàng)式，其中，b、1、j和u均為非負(fù)整數(shù)，O≤i〈u，0≤j〈u，CCSDS深空通信標(biāo)準(zhǔn)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(duì)于這9種不同碼類QC-LDPC碼，均有u = 4，9種不同碼類對(duì)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(yàn)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(xiàng)式查找表U，L1,…，L3,分別預(yù)存所有碼類準(zhǔn)循環(huán)矩陣F中第0，1，…，3塊列的循環(huán)矩陣生成多項(xiàng)式； b位二進(jìn)制乘法器M0，M1,…，M3,分別對(duì)m的向量段和生成多項(xiàng)式查找表Lci, L1,…，L3的輸出比特進(jìn)行標(biāo)量乘； b位二進(jìn)制加法器Atl, A1,…，A3,分別對(duì)b位二進(jìn)制乘法器Mtl, M1,…，M3的乘積和移位寄存器Rtl, R1，…，R3的內(nèi)容進(jìn)行模2加； 移位寄存器Rtl, R1,…，R3,分別存儲(chǔ)b位二進(jìn)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(yàn)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(zhǔn)循環(huán)矩陣乘法器，其特征在于，所述生成多項(xiàng)式查找表Ltl~L3分別存儲(chǔ)所有碼類F的第O~3塊列中的所有生成多項(xiàng)式，對(duì)于任一塊列，依次存儲(chǔ)第0，I,…，3塊行對(duì)應(yīng)的生成多項(xiàng)式。
3.一種深空通信中部分并行輸入的累加左移準(zhǔn)循環(huán)矩陣串行乘法方法，當(dāng)采用近似下三角編碼方法對(duì)CCSDS深空通信標(biāo)準(zhǔn)多碼類QC-LDPC碼進(jìn)行編碼時(shí)涉及向量m與準(zhǔn)循環(huán)矩陣F的乘法運(yùn)算，矩陣F分為u塊行和u塊列，是由u X u個(gè)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(xiàng)式，其中，b、1、j和u均為非負(fù)整數(shù)，O≤i〈U，O≤j〈U，CCSDS深空通信標(biāo)準(zhǔn)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(duì)于這9種不同碼類QC-LDPC碼，均有u = 4，9種不同碼類對(duì)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(yàn)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(xiàng)式查找表U，L1，…，L3分別輸出碼類π準(zhǔn)循環(huán)矩陣F第i塊行中第0，1，…，3塊列的生成多項(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,…，M3與向量段Hii進(jìn)行標(biāo)量乘，b位二進(jìn)制乘法器Mtl, M1, - ,M3的乘積分別通過b位二進(jìn)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(jìn)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(zhǎng)遞增改變i的取值，重復(fù)第2~4步4次，直到整個(gè)向量m輸入完畢，此時(shí)，移位寄存器Rtl, R1，…，R3存儲(chǔ)的分別是校驗(yàn)段Po，P1，…，P3，它們構(gòu)成了部分校驗(yàn)向量p=（p0，p1，...，p3）。
【文檔編號(hào)】H03M13/11GK103929191SQ201410163515
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)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(qǐng)人:榮成市鼎通電子信息科技有限公司