WO2015120584A1

WO2015120584A1 - 一种信道编码方法及装置

Info

Publication number: WO2015120584A1
Application number: PCT/CN2014/071992
Authority: WO
Inventors: 王铠尧
Original assignee: 华为技术有限公司
Priority date: 2014-02-12
Filing date: 2014-02-12
Publication date: 2015-08-20
Also published as: CN105474548B; EP3098971B1; EP3098971A4; CN105474548A; EP3098971A1

Abstract

本发明的实施例公开了一种信道编码方法及装置，涉及通信领域，能够降低低密度奇偶校验LDPC码的编码复杂度，具体方案为：获取LDPC码的信息码向量M，生成LDPC码的校验矩阵H，根据第一公式、信息码向量M及校验矩阵H计算Ρ^τ，并且根据Ρ^τ生成LDPC码的校验码向量P，根据第二公式、信息码向量M及校验码向量P生成LDPC码的码字向量C，本发明用于LDPC编码。

Description

一种信道编码方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种信道编码方法及装置。

背景技术

随着通信技术的发展，信道编码已经逐渐成为了通信领域中一个相对独立的学科，被广泛应用于模拟通信***的信令传输及数字通信***的数据传输，以提高传输的可靠性，节省频谱资源。

低密度奇偶校验 ( LDPC, Low Density Parity Check ) 码是一类性能优异的信道编码方案，近年来被深入研究并且在卫星数字视频、深空通信、无线通信中得到了广泛应用。

准循环低密度奇偶校验 ( QC-LDPC , Quasi-Cyclic Low Density Parity Check ) 码是一种特殊的 LDPC码，其校验矩阵由多个子循环方阵组成，但现有技术中， QC-LDPC编码方案因为计算量大导致了编码复杂度较高，也使得编码时间长，功耗较大。

发明内容

本发明的实施例提供一种信道编码方法及装置，能够降低 LDPC码的编码复杂度。

为达到上述目的，本发明的实施例釆用如下技术方案：

第一方面，一种信道编码方法，应用于低密度奇偶校验 LDPC编码，包括：

获取 LDPC码的信息码向量 M , 所述信息码向量 M包含需要传输的信息；

生成所述 LDPC码的校验矩阵，所述校验矩阵为 Η=[Η_α Η_δ] ; 根据第一公式

所述信息码向量 M及所述校验矩阵 H计算 Ρ^τ , 并且根据所述？⁷生成所述 LDPC码的校验码向量 P ; 根据第二公式 C=[M P]、所述信息码向量 M及所述校验码向量 P生成所述 LDPC码的码字向量， C为所述码字向量；

其中，

和《为正整数， k=n-m, I为 /阶单位矩阵， 0为 /阶零矩阵，矩阵八和 A₂为所述矩阵！^的 I阶子矩阵，在二进制矩阵运算中，

A为可逆矩阵，并且， A A₂和 A为循环矩阵， E。 "为所述校验矩阵 H中的 /阶子矩阵，并且^ 是由 I阶单位矩阵循环右移 " "位得到的单位循环矩阵， e {— 1,0,1,2,· · ·,/— ΐ} ,(1≤i≤m,\≤j≤k 。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，

在所述矩阵 Η_δ中， ^ = 4+4= ^χ, (^1≤χ≤ζ— 其中 ^：是由 / 阶单位矩阵循环右移 JC位得到的单位循环矩阵。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，

在所述矩阵 Η_δ中， 4+4= ⁼ ；

其中， I为 /阶单位矩阵。

结合第一方面，在第三种可能的实现方式中，所述根据第一公式 ^=H^.H。.A^、所述信息码向量 M及所述校验矩阵 H计算 Ρ^τ之前，还包括：

以 /位为一段，将所述信息码向量 Μ等分为段， M=[Mi M₂ ...

M,];

以 /位为一段，将所述校验向量 P等分为段，设 P=[Pi P₂ ... 记录所述码字向量 C=[ Mi M₂ -.. Pj P P m ] 1

将所述

P₂ P ]代入第三公式

^^^获取所述第一公式^ ^¹'^'^。

第二方面，一种信道编码装置，应用于低密度奇偶校验 LDPC编码，包括：

获取单元，用于获取 LDPC码的信息码向量 M, 所述信息码向量 M包含需要传输的信息；

运算单元，用于生成所述 LDPC码的校验矩阵，所述校验矩阵为 Η=[Η_α ];

所述运算单元，还用于根据第一公式 ^=H^.H_fl .MT、所述获取单元获取的所述信息码向量 M及所述校验矩阵 H计算 Ρ^τ，并且根据所述卩⁷生成所述 LDPC码的校验码向量 P;

编码单元，用于根据第二公式 C=[M P]、所述获取单元获取的所述信息码向量 M及所述运算单元生成的所述校验码向量 P生成所述 LDPC码的码字向量， C为所述码字向量；

其中，

A为可逆矩阵，并且， A A₂和 A为循环矩阵， E^a'^j为所述校验矩阵 H中的 /阶子矩阵，并且 f 是由 /阶单位矩阵循环右移 " "位得到的单位循环矩阵， e {— 1,0,1,2,· · ·,/— ΐ} ,(1≤i≤m,\≤j≤k 。

结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，

在所述矩阵 Η_δ中， = 4+4= ^x, (^1≤x≤Z— 其中 ^：是由 / 阶单位矩阵循环右移 JC位得到的单位循环矩阵。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，

在所述矩阵 Η_δ中， 4+4= ⁼ ；

其中， I为 /阶单位矩阵。

结合第二方面，在第三种可能的实现方式中，

所述运算单元，还用于以 /位为一段，将所述信息码向量 Μ等分为段，

以 /位为一段，将所述校验向量 P等分为段，设 P=[Pi P₂ … P ];

所述运算单元，还用于记录所述码字向量 C=[ M₂ -.. Pj P₂ … P ], 将所述 M=[Mi M₂ … 及所述 P=[Pi P₂ … P ]代入第三公式 H.c^o获取所述第一公式 ^ = ^ ^

第三方面，一种信道编码装置，应用于低密度奇偶校验 LDPC编码，所述信道编码装置包括处理器、存储器及总线，所述处理器及所述存储器通过所述总线相互连接；

其中，所述处理器，用于获取 LDPC码的信息码向量 M, 所述信息码向量 M包含需要传输的信息；

所述处理器，还用于生成所述 LDPC码的校验矩阵，所述校验矩阵为 Η=[Η_α ];

所述处理器，还用于根据第一公式 H^.H^TkT 所述信息码向量 M及所述校验矩阵 H计算 Ρ^τ, 并且根据所述？⁷生成所述 LDPC 码的校验码向量 P;

所述处理器，还用于根据第二公式 C=[M P]、所述信息码向量 M及所述校验码向量 P生成所述 LDPC码的码字向量， C为所述码字向量；

I 0 0 0 0 0 0 I o I I 0 0 I 0 0 0

I

H = H =

0 0 I I 0 0 I 0 0 0 0 0 I I I 1 0

0 0 0 I 0 0 0 I I

或者

和《为正整数， k=n-m, I为 /阶单位矩阵， 0为 /阶零矩阵，矩阵和和 A₂为所述矩阵 Η_δ的 I阶子矩阵，在二进制矩阵运算中，

A为可逆矩阵，并且， A A₂和 A 4 o o为循环矩阵， E。 "为所述校验矩阵 H中的 /阶子矩阵，并且^ 是由 I阶单位矩阵循环右移 " "位得到的单位循环矩阵， e {— 1,0,1,2,· · ·,/— ΐ} ,(1≤i≤m,\≤j≤k 。

结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，

在所述矩阵 Η_δ中， = 4+4= ^X, (^1≤x^≤/— 其中 ^：是由 / 阶单位矩阵循环右移 JC位得到的单位循环矩阵。

结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，

在所述矩阵 Η_δ中， 4+4= ⁼ ；

其中， I为 /阶单位矩阵。

结合第三方面，在第三种可能的实现方式中，

所述处理器，还用于以 /位为一段，将所述信息码向量 Μ等分为段，

以 /位为一段，将所述校验向量 P等分为段，设 P=[Pi P₂ ... P_w]；

所述处理器，还用于记录所述码字向量 C=[ M₂ -.. Pj

P₂ … P ], 将所述 M=[Mi M₂ … 及所述 P=[Pi P₂ … P ]代入第三公式 H.c^=o获取所述第一公式 ^ =^ ^' 。本发明的实施例提供的信道编码方法及装置，通过获取 LDPC码的信息码向量 M , 生成 LDPC码的校验矩阵 H , 根据第一公式、信息码向量 M及校验矩阵 H计算 Ρ^τ，并且根据 Ρ^τ生成 LDPC码的校验码向量 P , 根据第二公式、信息码向量 M及校验码向量 P生成 LDPC码的码字向量 C , 降低了 LDPC码的编码复杂度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为本发明的实施例提供的一种信道编码方法流程示意图；图 2为本发明的实施例提供的一种信道编码仿真曲线示意图；图 3为本发明的实施例提供的一种信道编码装置结构示意图；图 4为本发明的另一实施例提供的一种信道编码装置结构示意图。具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的实施例提供一种信道编码方法，应用于 LDPC编码，参照图 1所示，包括以下步骤：

101、获取 LDPC码的信息码向量 M。

其中，信息码向量 M包含需要传输的信息，具体可选的，信息码向量 M为一串二进制的数字序列。

102、生成 LDPC码的校验矩阵，校验矩阵为 Η=[Η_α Η_δ]。

具体的，

可以得出校验矩阵 H的结构如下：

E^a - E^ak 4 I 0 0 • .. 0

Ε^αι - E^aik 0 I I 0 • .. 0

Ε · . E°^3k ： ' - ' - - - - α ι E°³²

H =

E^a" - E^ak 0 • .. 0 I I 0

I . ； 0 0 • .. 0 I I

E^a-² · . E°^mk A₂ 0 • .. 0 0 I mlxnl 或者

其中， w和为正整数， k^n-m, I为〃介单位矩阵， 0为 /阶零矩阵，矩阵 Ai和 A₂为矩阵 Η_δ的 /阶子矩阵，在二进制矩阵运算中，

Α!+Α₂=Α, Α为可逆矩阵，并且， A 、 A₂和 A为循环矩阵，即矩阵 A丄和 A₂可以表示为 4 ^α₀Ι + _αιΕ + a₂E² +··· W-¹ , Α₂ = b₀I + b_xE + b₂E² +■■■ l^E" , a_s,b_s =(0,l),(0<s<l-\),, (0≤ ≤/— 1)是由〃介单位矩阵循环右移 s位得到的单位循环矩阵。 ^^为校验矩阵 H中的 /阶子矩阵，并且^ ^是由 I阶单位矩阵循环右移位得到的单位循环矩阵， _tj G {—1,0,1,2,···,/— 1} ,(1≤i≤m,\≤j≤k 。因为矩阵 Η_δ具有特殊的结构，而且非零矩阵和 Α₂满足 Ai+A₂=A, 且 A为可逆循环矩阵，这降低了编码时的运算量，同时保证了 LDPC码的性能，从而减小了编码复杂度。

优选的，在矩阵 Η_δ中， ^ = 4+4= ^X , (^1≤x^{≤ /}— 其中 ^：是由

I阶单位矩阵循环右移 X位得到的单位循环矩阵。当矩阵 A是单位循环矩阵时，进一步减少了运算量，更好的降低了 LDPC码的编码复杂度。

进一步可选的，在矩阵 Η_δ中， 4+4=^ = , 其中， I为〃介单位矩阵。最优的，当矩阵 Α为单位矩阵时，在保证了 LDPC码性能的同时，能够很好的降低编码复杂度。

103、根据第一公式

信息码向量 M及校验矩阵 H 计算 Ρ^τ, 并且根据 Ρ^τ生成 LDPC码的校验码向量 Ρ。

104、根据第二公式 C=[M Ρ]、信息码向量 Μ及校验码向量 Ρ生成 LDPC码的码字向量， C为码字向量。

具体可选的，将第二公式 C=[M P]代入第三公式 'CT =0得到第一

Ά^ρΤ 、再根据第一公式计算求得校验码向量 P, 进而进行编码生成码字向量。

因为数字信号在传输中往往由于各种原因会在传送的数据流中产生误码，对信息码向量进行编码生成码字向量，其实就是在原来的数据后增加了一段数据，通过对数字信号进行信道编码可以提高数据传输效率，使信号具有检错和纠错能力，降低误码率，增加通信的可靠性。本发明中，将数字信号表示为单行向量的形式，对信息码向量进行编码生成码字向量后就完成了信道编码的过程，具体可选的，信息码向量和码字向量都是二进制的数字序列，码字向量可以通过基带传输或者载波传输发送至接收端。

本实施例提供的信道编码方法，通过获取 LDPC码的信息码向量 M, 生成 LDPC码的校验矩阵 H, 根据第一公式、信息码向量 M及校验矩阵 H计算 Ρ^τ, 并且根据 Ρ^τ生成 LDPC码的校验码向量 Ρ, 根据第二公式、信息码向量 M及校验码向量 P生成 LDPC码的码字向量 C, 降低了 LDPC码的编码复杂度。

基于上述图 1对应的实施例，本发明的实施例提供另一种信道编码方法，应用于 LDPC编码，具体方案如下：

获取 LDPC码的信息码向量 M并生成 LDPC码的校验矩阵 H。其中，信息码向量 M包含了需要传输的信息，校验矩阵 11=[ 11。

其中， m和 n为正整数， k=n-m, I为 /阶单位矩阵， 0为 /阶零矩阵，对应上述图 1对应的实施例，此处， A₁二， Α₂ ^Ι + Ε¹ ,

' '（0≤ ≤/- 1)是由 /阶单位矩阵循环右移位得到的单位循环矩阵，因为二进制的矩阵运算中，相同矩阵相加为 0, 因此， 4+A₂=A = I。

为校验矩阵 Η中的 /阶子矩阵，并且^ 是由 /阶单位矩阵循环右移位得到的单位循环矩阵， "_i e{— 1,0,1,2,···,/— l},(l≤z'≤ ,l≤ j≤k 。当然矩阵 Η_δ的结构不止这一种，本实施例只是以 Α二， A₂二 I + 为例进行说明。

可以得出，矩阵 H的结构如下： - E^aik E¹ I 0 0 • · . 0

β . E^aik 0 I I 0 • · . 0

E^a' - E^a3k ' . * - * - * -

H 二

β β . E^a4k 0 • . . 0 I I 0

. 0 0 • . . 0 I I

- E^amk 1 + Ε' 0 • . . 0 0 I A ml nl 或者

E^a" Ε^α · • · E^aik E^l 0 0 • . . 0 I

E°²¹ β • · E^a2k \ + E^l I 0 • . . 0 0

• •

E°³¹ • · E^a3k 0 I

H =

0 0 I 0 0

• • * • •

I I 0

E 攀 0 0 . . . 0 I I 以 /位为一段，将信息码向量 M等分为 k段, 即

, 以 /位为一段，将校验向量 P等分为 m段，设 P [P i P₂ … P ] , C=[M P] , 即 C=[ Mj M₂ … P j P₂ ... , C为 LDPC码的码字向量。

根据信道编码原理可知 H C 可以得到，此处以矩阵 H的第一种结构为例进行说明：

E^an • . E^aik Ε' I 0 0 0

β · . E^aik 0 I I 0 0

0 β β • . E^a4k 0 0 I I 0

0 0 0 I I

ί + Ε¹ 0 0 0 I 可以求出 P=[P i P₂ … P ]。

将本实施例的 LDPC码与现有技术中的 LDPC码的仿真结果作对比，此处，现有技术中的 LDPC码以电气和电子工程师协会（ IEEE , Institute of Electrical and Electronics Engineers ) 802. 1 I n十办议为例进行对比，两种编码的运算量和运算时间如表一所示：

表一

码长（位）、编码种类乘法计力口法计时钟周期码率算量（次）算量（次）数量（个）码长 1944 本发明 951345 953127 1075 码率 1/2 现有技术 1016955 1019547 1895 码长 648 本发明 105705 106299 373

码率 1/2 现有技术 112995 113859 653

码长 1944 本发明 531441 531927 1707 码率 5/6 现有技术 544563 545211 1871 码长 648 本发明 59049 59211 573

码率 5/6 现有技术 60507 60723 629

表一中乘法计算量和加法计算量分别代表编码中需要运行的乘法计算次数和加法计算次数，时钟周期数量代表需要花费多少个时钟周期完成编码，码率代表编码前的信 , 位数与编码后的信 , 位数的比值，通过表一可以得出本发明的 LDPC码运算量和运算时间都要低于现有技术中的 LDPC编码。两种编码的仿真曲线如图 2所示，图 2 表示了两种编码方式的误码率随着信噪比变化的变化情况，通过图 2 可以发现，本发明的 LDPC码（码长 1944位，码率 1/2 ) 与现有技术中 802.11η协议的 LDPC码（码长 1944位，码率 1/2 )性能同样很好，因此，在保证了 LDPC性能优异的前提下，本发明的信道编码方法能够降低 LDPC码的编码运算量和编码时间，从而减小 LDPC码的编码复杂度。

本发明的实施例提供一种信道编码装置，应用于 LDPC编码，参照图 3所示，该信道编码装置 301 包括获取单元 3011、运算单元 3012及编码单元 3013。具体的：

获取单元 3011, 用于获取 LDPC码的信息码向量 M, 信息码向量 M包含需要传输的信息。运算单元 3012, 用于生成 LDPC码的校验矩阵，校验矩阵为 H=[H_fl ]。

运算单元 3012, 还用于根据第一公式 =H H_fl. kT、获取单元 3011获取的信息码向量 M及校验矩阵 H计算 Ρ^τ, 并且根据 Ρ^τ生成 LDPC码的校验码向量 P。

编码单元 3013, 用于根据第二公式 C=[M P]、获取单元 3011获取的信息码向量 M及运算单元 3012生成的校验码向量 P生成 LDPC 码的码字向量， C为码字向量。

和《为正整数， k=n-m, I为 /阶单位矩阵， 0为 /阶零矩阵，矩阵和和 A₂为矩阵！^的 /阶子矩阵，在二进制矩阵运算中，

A为可逆矩阵，并且， A A₂和 A为循环矩阵， " "为校验矩阵 H中的 /阶子矩阵，并且^ ^是由 I阶单位矩阵循环右移 " 位得到的单位循环矩阵， 1,0,1,2,···,/— l},(l≤ ≤ ,l≤ j≤k、。

本实施例提供的信道编码装置，通过获取 LDPC码的信息码向量 M, 生成 LDPC码的校验矩阵 H, 根据第一公式、信息码向量 M及校验矩阵 H计算 Ρ^τ, 并且根据 Ρ^τ生成 LDPC码的校验码向量 Ρ, 根据第二公式、信息码向量 M及校验码向量 P生成 LDPC码的码字向量 C, 降低了 LDPC码的编码复杂度。可选的，在一种具体的应用场景中，在矩阵 Η_δ中，

A = A,+A₂=E^X , (l≤x≤/-l),其中 ^x是由 I阶单位矩阵循环右移 JC位得到的单位循环矩阵。

进一步可选的，在另一种具体的应用场景中，在矩阵 Η_δ中， Α_ι+Α₂=Α = Ι , 其中， I为〃介单位矩阵。

可选的，运算单元 3012, 还用于以 /位为一段，将信息码向量 Μ等分为 ^:段，

以 /位为一段，将校验向量 P等分为段，设 P=[Pi P₂ ... P ]。

运算单元 3012, 还用于记录码字向量 C=[ Mi M₂ -.. Pj P₂ ... P_w], 将 M=[Mi M₂ …^^及 P=[Pi P₂ ... P ]代入第三公式 'C^r=0获取第一公式 ^二^¹'^'^。

本实施例提供的信道编码装置，通过获取 LDPC码的信息码向量 M, 生成 LDPC码的校验矩阵 H, 根据第一公式、信息码向量 M及校验矩阵 H计算 Ρ^τ, 并且根据 Ρ^τ生成 LDPC码的校验码向量 Ρ, 根据第二公式、信息码向量 M及校验码向量 P生成 LDPC码的码字向量 C, 降低了 LDPC码的编码复杂度。

本发明的另一实施例提供一种信道编码装置 4001, 参照图 4所示，该设备可以嵌入或本身就是微处理计算机，比如：通用计算机、客户定制机、手机终端或平板机等便携设备，该信道编码装置 4001 包括：至少一个处理器 4011、存储器 4012、和总线 4013, 该至少一个处理器 4011和存储器 4012通过总线 4013连接并完成相互间的通信。

该总线 4013可以是工业标准体系结构（ ISA , Industry Standard Architecture ) 总线、夕卜部设备互连 ( PCI, Peripheral Component ) 总线或扩展工业标准体系结构（ EISA, Extended Industry Standard Architecture ) 总线等。该总线 4013可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图 4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。其中：

存储器 4012用于执行本发明方案的应用程序代码，执行本发明方案的应用程序代码保存在存储器中，并由处理器 4011来控制执行。该存储器可以是只读存储器 ROM 或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器 RAM 或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器 EEPROM、只读光盘 CD-ROM或其他光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。这些存储器通过总线与处理器相连接。

处理器 4011可能是一个中央处理器 4011 ( CPU, Central Processing Unit ) , 或者是特定集成电路（ ASIC , Application Specific Integrated Circuit ) , 或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

其中，处理器 4011用于调用上述存储器 4012中的应用程序代码，在一种可能的实现方式中，实现如下功能。

处理器 4011, 用于获取 LDPC码的信息码向量 M, 信息码向量 M包含需要传输的信息。

处理器 4011, 还用于生成 LDPC码的校验矩阵，校验矩阵为 H=[H_fl ]。

处理器 4011,还用于根据第一公式 ^二 ¹.^.^^、信息码向量 M 及校验矩阵 H计算 Ρ^τ, 并且根据 Ρ^τ生成 LDPC码的校验码向量 P。

处理器 4011, 还用于根据第二公式 C=[M P]、信息码向量 M及校验码向量 P生成 LDPC码的码字向量， C为码字向量。

其中，

」和《为正整数， k=n-m, I为 /阶单位矩阵， 0为 /阶零矩阵，矩阵和和 A₂为矩阵！^的 /阶子矩阵，在二进制矩阵运算中， Ai+A₂=A, A为可逆矩阵，并且， A A₂和 A为循环矩阵， " "为校验矩阵 H中的 /阶子矩阵，并且^ ^是由 I阶单位矩阵循环右移位得到的单位循环矩阵， "_i e{— 1,0,1,2,.·.,/— l},(l≤ ≤ ,l≤ j≤k、。

可选的，在一种应用场景中，在矩阵 Η_δ中，

Α = Α_ι+Α₂=Ε^χ, (1≤χ≤/-1),其中是由 I阶单位矩阵循环右移 JC位得到的单位循环矩阵。

可选的，在另一种应用场景中，在矩阵 Η_δ中， 4+4=^ = , 其中， I为 /阶单位矩阵。

可选的，处理器 4011, 还用于以 /位为一段，将信息码向量 Μ 等分为 ^:段，

以 /位为一段，将校验向量 P等分为段，设 P=[Pi P₂ ... P ]。

处理器 4011, 还用于记录码字向量 C=[ M₂ ...M^ Pi P₂ ... P_w], 将 M=[Mi M₂ …^^及 P=[Pi P₂ ... P ]代入第三公式 'C^r=0获取第一公式二^¹'^'^。

本实施例提供的信道编码装置，通过获取 LDPC码的信息码向量 M, 生成 LDPC码的校验矩阵 H, 根据第一公式、信息码向量 M及校验矩阵 H计算 Ρ^τ, 并且根据 Ρ^τ生成 LDPC码的校验码向量 Ρ, 根据第二公式、信息码向量 M及校验码向量 P生成 LDPC码的码字向量 C , 降低了 LDPC码的编码复杂度。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以用硬件实现，或固件实现，或它们的组合方式来实现。当使用软件实现时，可以将上述功能存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。以此为例但不限于：计算机可读介质可以包括随机存储器（ RAM, Random Access Memory ) 、只读内存（ROM, Read Only Memory ) 、电可擦可编程只读存储器（EEPROM, Electrically Erasable Programmable Read Only Memory ) 、只读光盘 ( CD-ROM, Compact Disc Read Only Memory )或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。此外。任何连接可以适当的成为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户专线（DSL , Digital Subscriber Line ) 或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或者其他远程源传输的，那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、 DSL 或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在所属介质的定影中。如本发明所使用的，盘和碟包括压缩光碟（ CD , Compact Disc ) 、激光碟、光碟、数字通用光碟（DVD , Digital Versatile Disc ) 、软盘和蓝光光碟，其中盘通常磁性的复制数据，而碟则用激光来光学的复制数据。上面的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求书

1、一种信道编码方法，其特征在于，应用于低密度奇偶校验 LDPC编码，包括：

获取 LDPC码的信息码向量 M, 所述信息码向量 M包含需要传输的信息；

生成所述 LDPC码的校验矩阵，所述校验矩阵为 Η=[Η_α Η_δ]; 根据第一公式 P^T =H_b、H_a-M^T、所述信息码向量 M及所述校验矩阵 H计算 Ρ^τ, 并且根据所述卩⁷生成所述 LDPC码的校验码向量 P;

根据第二公式 C=[M P]、所述信息码向量 M及所述校验码向量 P 生成所述 LDPC码的码字向量， C为所述码字向量；

其中，

和《为正整数， k=n-m, I为 /阶单位矩阵， 0为 /阶零矩阵，矩阵和和 A₂为所述矩阵！^的 /阶子矩阵，在二进制矩阵运算中，

A为可逆矩阵，并且， A₂和 A为循环矩阵， E^a'^J为所述校验矩阵 H中的 /阶子矩阵，并且是由 /阶单位矩阵循环右移 J 位得到的单位循环矩阵， e{— 1,0,1,2,···,/— l},(l≤ ≤ ,l≤ j≤k、。

2、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，包括：

在所述矩阵 Η_δ中， ^4 = 4+4= ^X, (^1≤x^≤/— ，其中 ^x是由〃介单位矩阵循环右移 X位得到的单位循环矩阵。

3、根据权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，包括：在所述矩阵 Η_δ中， = ⁼ ；

其中， I为 /阶单位矩阵。

4、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述根据第一公 W =H_b、H_a-M^T、所述信息码向量 M及所述校验矩阵 H计算 P^T之前，还包括：

以 /位为一段，将所述信息码向量 Μ等分为段， M=[Mi M₂ ...

M,];

以 /位为一段，将所述校验向量 P等分为段，设 P=[Pi P₂ ... ρ ι·

记录所述码字向量 C=[ Μ₂ —MtPi Ps … P ];

将所述 M=[Mi M₂ … 及所述 P=[Pi P₂ ... P ]代入第三公式 =0获取所述第一公式 ^'^。

5、一种信道编码装置，其特征在于，应用于低密度奇偶校验 LDPC编码，包括：

运算单元，用于生成所述 LDPC码的校验矩阵，所述校验矩阵为 H=[H_fl ];

所述运算单元，还用于根据第一公式

所述获取单元获取的所述信息码向量 M及所述校验矩阵 H计算 Ρ^τ, 并且根据所述卩⁷生成所述 LDPC码的校验码向量 P;

其中，

I 0 0 0 0 0 0 I o I I 0 0 I 0 0 0

0 I * . * .

H = H =

0 0 I I 0 0 0 I 0 0 0 0 0 I I I I 0

A, 0 0 0 I 0 0 0 I I

或者

A为可逆矩阵，并且， A₂和 A为循环矩阵， E^a'^J为所述校验矩阵 H中的 /阶子矩阵，并且是由 /阶单位矩阵循环右移 J 位得到的单位循环矩阵， "_i e{— 1,0,1,2,···,/— l},(l≤ ≤ ,l≤ j≤k、。

6、根据权利要求 5所述的装置，其特征在于，包括：

在所述矩阵 Η_δ中， ^4 = 4+4= ^χ, (^1≤ ≤ — ，其中 ^x是由〃介单位矩阵循环右移 X位得到的单位循环矩阵。

7、根据权利要求 5或 6所述的装置，其特征在于，包括：在所述矩阵 Η_δ中， 4+4= ⁼ ；

其中， I为 /阶单位矩阵。

8、根据权利要求 5所述的装置，其特征在于，包括：

所述运算单元，还用于以 /位为一段，将所述信息码向量 Μ等分为 ^：段，

以 /位为一段，将所述校验向量 P等分为段，设 P=[Pi P₂ … P ]；

所述运算单元，还用于记录所述码字向量 C=[ M₂ ...M^ Pj P₂ … P ], 将所述 M=[Mi M₂ —M^及所述 P=[Pi P₂ … P ]代入第三公式 ·^=0获取所述第一公式 =A— ''^ ^

9、一种信道编码装置，其特征在于，应用于低密度奇偶校验 LDPC编码，所述信道编码装置包括处理器、存储器及总线，所述处理器及所述存储器通过所述总线相互连接；

所述处理器，还用于生成所述 LDPC码的校验矩阵，所述校验矩阵为 Η=[Η_α ¾];

所述处理器，还用于根据第一公式

所述信息码向量 M及所述校验矩阵 H计算 Ρ^τ,并且根据所述？⁷生成所述 LDPC码的校验码向量 P;

所述处理器，还用于根据第二公式 C=[M P]、所述信息码向量 M 及所述校验码向量 P生成所述 LDPC码的码字向量， C为所述码字向量；

其中，

A为可逆矩阵，并且， A₂和 A为循环矩阵， E^a'^J为所述校验矩阵 H中的 /阶子矩阵，并且是由 /阶单位矩阵循环右移 J 位得到的单位循环矩阵， e{— 1,0,1,2,···,/— l},(l≤ ≤ ,l≤ j≤K)。

10、根据权利要求 9所述的装置，其特征在于，包括：

11、根据权利要求 9或 10所述的装置，其特征在于，包括：在所述矩阵 Η_δ中，

= ⁼ ；

其中， I为 /阶单位矩阵。

12、根据权利要求 9所述的装置，其特征在于，包括：

所述处理器，还用于以 /位为一段，将所述信息码向量 Μ等分为 ^:段，

以 /位为一段，将所述校验向量 P等分为段，设 P=[Pi P₂ … P_w]；

所述处理器，还用于记录所述码字向量 C=[ M₂ -.. Pj P₂ .. P_w], 将所述 M=[Mi M₂ ... 及所述 Ρ^Ρ P₂ ... P ]代入第三公式 =0获取所述第一公式 ^'^。