CN101005333A - 一种低密度奇偶校验码编码方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LDPC编码方法，通过分块构造校验矩阵，极大地降低了编码时间复杂度及空间复杂度，并减少了编码占用的存储空间。具体地，分块构造的校验矩阵可为：将校验矩阵的右边(n－k)×(n－k)空间构造为第i(i＝1，2，…，n－k)行的第i个和第(i+1)个元素为1，或构造为第j(j＝k+1，…，n)列的第(j－k)个和第(j－k+1)个元素为1；或者为：将校验矩阵构造为由整数个循环方阵构成。本发明同时公开了一种LDPC编码调制方法和装置，通过将LDPC编码与分级星座映射相结合，在降低LDPC编码复杂度和减少编码占用存储空间的基础上，进一步满足了数字通信中对不同码流要求不同可靠性服务的要求。

Description

一种低密度奇偶校验码编码方法和装置

技术领域

本发明涉及信道编码技术领域，具体涉及一种低密度奇偶校验码编码方法和装置。

背景技术

在通信系统中，接收信号往往会受到噪声、干扰以及无线信道中衰落的影响，有时会出现错误。为了避免接收信号错误，通常在通信系统中采用信道编码的方法。低密度奇偶校验码(LDPC)由于其优异的性能，在实践中得到了越来越广泛的应用。LDPC具有以下优点：译码复杂度较低，且由于LDPC译码算法中一次迭代的计算复杂度很低，因此可通过改变最大迭代次数获得复杂度与性能的最佳折衷，且，LDPC的译码还是高度并行的；二进制LDPC的最小距离随着码长以逼近1的概率线性增大；根据任意码长与编码率很容易设计性能优越的LDPC；LDPC无“错误地板”现象，这适合于应用短帧的场合。

LDPC是一种线性分组码，它的名字来源于其校验矩阵的稀疏性，即：其校验矩阵中每行及每列中非零元素的个数非常稀少，且非零元素的位置呈随机分布。对于码长为n、信息位个数为k的LDPC，该LDPC可由其校验矩阵H_(n-k)×n来描述，LDPC的所有码字Y_1×n，满足Y·H^T＝0。校验矩阵的每一行表示一个校验约束，其中所有非零元素对应的码元变量y_j(j＝1，2，...，n)构成一个校验集，用一个校验方程表示；校验矩阵的每一列表示一个码元变量参与的校验约束，当列元素不为零时，表示该码元变量参与了该行的校验约束。

LDPC分为正则LDPC与非正则LDPC。正则LDPC的校验矩阵H满足以下三个条件：(1)H的每行有λ个1，且λ≥3；(2)H的每列有ρ个1；(3)与码长n和矩阵的行数(n-k)相比，ρ和λ的值都很小。正则LDPC可以用(n，λ，ρ)来表示，如：若一个正则LDPC码表示为(8，4，2)，则其校验矩阵H为：

$H=\left[\begin{array}{cccccccc}1& 0& 1& 0& 1& 0& 1& 0\\ 1& 0& 0& 1& 0& 1& 0& 1\\ 0& 1& 1& 0& 0& 1& 1& 0\\ 0& 1& 0& 1& 1& 0& 0& 1\end{array}\right]---\left(1\right)$

通常，为了研究问题的方便，LDPC的校验矩阵H可利用Tanner图模型表示为一个二部图，如图1所示，图中的圆形点表示变量节点，方形点表示约束，即：圆形点对应校验矩阵H的每列，方形点对应校验矩阵H的每行，圆形点与方形点之间的连线表示校验矩阵H中的非0元素。

若LDPC的校验矩阵H的各列或各行中“1”的个数不全相同，则该LDPC为非正则LDPC。通常，非正则LDPC的校验矩阵对应的Tanner图的边的度序列用{λ₁，λ₂，...，λ_d1}和{ρ₁，ρ₂，...，ρ_dr}来表示，其中λ_j(j＝1，2，...，d1)表示与度为j的变量节点相连的边占总边数的比率，ρ_i(i＝1，2，...，dr)表示与度为i的校验节点相连的边占总边数的比率，dl和dr分别表示变量节点和校验节点的最大度数。

现有的LDPC编码的流程图如图2所示，其具体步骤如下：

步骤201：构造校验矩阵H_(n-k)×n。

步骤202：接收输入码流X_1×k＝[x₁，x₂，..，x_k]。

步骤203：根据校验方程GH^T＝0，计算生成矩阵G_k×n。

步骤204：根据Y_1×n＝X_1×k·G_k×n计算LDPC。其中，Y_1×n＝{y₁，y₂，...，y_n}为LDPC。

由于LDPC编码的复杂度取决于公式Y_1×n＝X_1×k·G_k×n的运算复杂度，对于二进制的情况，该公式主要包括与运算和异或运算，设生成矩阵G的平均列重为p，则整个LDPC编码过程中大约需要(p×n)次与运算，((p-1)×n)次异或运算。尽管LDPC的校验矩阵H是非常稀疏的，但它的生成矩阵G并不稀疏，通常p与n的比值是[0，1]之间不可忽略的值，这就使得LDPC编码的复杂度通常与LDPC码长的平方即n²成正比。此外，在硬件实现时，还需存储生成矩阵G。因此，LDPC编码具有较高的复杂度，且需要较大的存储空间。另外，随着移动通信向高速宽带发展的趋势，传输速度越来越高，因而频谱资源变得越来越宝贵，频带有效性和功率有效性的矛盾日益突出，将编码与调制相结合正是克服这一矛盾的主要方法。同时，在数字通信中，除了提供视频信息外，还提供文本、数据、图片、声音等多媒体信息。对于不同的信息类型，误码率的要求是不同的；同时，不同服务对象、不同场强区域对信号都有不同的信噪比要求。即：对于不同的输入码流，其可靠性要求是不同的，现有技术没有给出这方面的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种LDPC编码方法，以降低LDPC编码的复杂度，并减少LDPC编码占用的存储空间；

本发明的另一主要目的在于提供一种LDPC编码调制方法和装置，以降低LDPC编码的复杂度，减少LDPC编码占用的存储空间，同时满足不同输入码流要求不同可靠性服务的需求。

为到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种LDPC编码方法，该方法包括：

A、分块构造LDPC的校验矩阵；

B、接收输入码流；

C、根据校验矩阵计算输入码流的LDPC。

所述步骤A具体为：

首先构造校验矩阵第i行的第(k+1)至第n个元素，使得第(k+i)个和第(k+i+1)个元素为1，其余元素为0；然后构造校验矩阵第1至(n-k-1)行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于1；最后构造校验矩阵第(n-k)行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于2，所述n为整数且等于LDPC的码长，k为整数且等于输入码流的长度，i＝1，2，...，n-k；

所述步骤C具体为：LDPC的信息位等于输入码流，LDPC的校验位通过以下公式得到：

$y_{n-k}=\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(n-k,j)x_j,$ $y_{n-k-i}=y_{n-k-i+1}+\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(n-k-i,j)x_j,$

所述y_n-k为LDPC的第(n-k)个校验位，y_n-k-i＝y_n-k-i+1为LDPC的第(n-k-i)个校验位，所述i＝1，2，...，n-k-1，j为整数，x_j为输入码流中的第j个输入码，H(n-k，j)为校验矩阵的第(n-k)行的第j个元素，H(n-k-i，j)为校验矩阵的第(n-k-i)行的第j个元素。

所述构造校验矩阵第1至(n-k)行的第1至k个元素为：

构造

的基矩阵H_b，使得H_b满足：每行只有一个元素为1，每列只有一个元素为1，且每个对角线上只有一个元素为1，且 $\frac{k}{\mathrm{\ρ}}=\frac{n-k}{\mathrm{\λ}};$

设 $m_b=\frac{k}{\mathrm{\ρ}},$ 则校验矩阵的第1至m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^v的对应元素，且v＝1，2，...，ρ；校验矩阵的第(u-1)×m_b+1行至u×m_b行对应元素为校验矩阵的第(u-2)×m_b+1至(u-1)×m_b行元素向左循环移位m_b列后得到的元素，且u＝2，3，...，λ-1；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^λ+v-1的对应元素，且v＝1，2，...，ρ-1；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第(ρ-1)×m_b+1至第ρ×m_b个元素对应H_b ^λ-1的对应元素；

其中，ρ为校验矩阵每列中为1的元素的个数，λ为校验矩阵每行中为1的元素的个数。

所述构造校验矩阵第1至(n-k)行的第1至k个元素为：

构造 的基矩阵H_b，使得H_b满足：每行只有一个元素为1，每列只有一个元素为1，且每个对角线上只有一个元素为1，且 $\frac{k}{\mathrm{\ρ}}=\frac{n-k}{\mathrm{\λ}};$

设 $m_b=\frac{k}{\mathrm{\ρ}},$ 则校验矩阵的第1至m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^(v-1)的对应元素，且v＝1，2，...，ρ；校验矩阵的第(u-1)×m_b+1行至u×m_b行对应元素为校验矩阵的第(u-2)×m_b+1至(u-1)×m_b行元素向左循环移位m_b列后得到的元素，且u＝2，3，...，λ-1；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^(λ+v-2)的对应元素，且v＝2，3，...，ρ；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第1至第m_b个元素对应H_b ^(λ-1)的对应元素；

其中，H_b ^(t)对应元素为由H_b对应元素向右循环移位t列得到的，t为整数，ρ为校验矩阵每列中为1的元素的个数，λ为校验矩阵每行中为1的元素的个数。

所述步骤A具体为：

首先构造校验矩阵第j列的所有元素，使得第(j-k)和第(j-k+1)个元素为1，其余元素为0；然后构造校验矩阵第1行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于2；最后构造校验矩阵第2至(n-k)行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于1，所述n为整数且等于LDPC的码长，k为整数且等于输入码流的长度，j＝k+1，...，n；

所述步骤C具体为：LDPC的信息位等于输入码流，LDPC的校验位通过以下公式得到：

$y_1=\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(n-k,j)x_j,$ $y_i=y_{i-1}+\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(i,j)x_j,$

所述y₁为LDPC的第1个校验位，y_i为LDPC的第i个校验位，所述i＝2，...，n-k，j为整数，x_j为输入码流中的第j个输入码，H(n-k，j)为校验矩阵的第(n-k)行的第j个元素，H(i，j)为校验矩阵的第i行的第j个元素。

一种LDPC编码调制方法，该方法包括：预先建立码流属性与码流保护级别的对应关系；建立码流保护级别与星座点比特位置的对应关系；

A、分块构造LDPC的校验矩阵；

B、接收输入码流，确定输入码流的属性，根据所述码流属性与码流保护级别的对应关系，查找到输入码流的保护级别；

C、根据校验矩阵计算输入码流的LDPC，根据所述码流保护级别与星座点比特位置的对应关系，将LDPC分别映射到星座点上与输入码流保护级别对应的比特位置上。

步骤A所述校验矩阵的列数为行数的L倍，且所述L为整数，

所述步骤A具体为：分别构造L个(n-k)×(n-k)的循环方阵H₁至H_L，

将H₁至H_L的元素按列依次写入校验矩阵H中；

步骤C所述根据校验矩阵计算输入码流的LDPC具体为：

根据GH^T＝0，得到生成矩阵G，然后根据Y＝X·G得到LDPC对应矩阵Y，所述H^T为校验矩阵H的转置矩阵，X为输入码流。

所述步骤A具体为：

首先构造校验矩阵第i行的第(k+1)至第n个元素，使得第(k+i)个和第(k+i+1)个元素为1，其余元素为0；然后构造校验矩阵第1至(n-k-1)行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于1；最后构造校验矩阵第(n-k)行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于2，所述n为整数且等于LDPC的码长，k为整数且等于输入码流的长度，i＝1，2，...，n-k；

步骤C所述根据校验矩阵计算输入码流的LDPC具体为：LDPC的信息位等于输入码流，LDPC的校验位通过以下公式得到：

$y_{n-k}=\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(n-k,j)x_j,$ $y_{n-k-i}=y_{n-k-i+1}+\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(n-k-i,j)x_j,$

所述y_n-k为LDPC的第(n-k)个校验位，y_n-k-i＝y_n-k-i+1为LDPC的第(n-k-i)个校验位，所述i＝1，2，...，n-k-1，j为整数，x_j为输入码流中的第j个输入码，H(n-k，j)为校验矩阵的第(n-k)行的第j个元素，H(n-k-i，j)为校验矩阵的第(n-k-i)行的第j个元素。

所述构造校验矩阵第1至(n-k)行的第1至k个元素为：

构造

的基矩阵H_b，使得H_b满足：每行只有一个元素为1，每列只有一个元素为1，且每个对角线上只有一个元素为1，且 $\frac{k}{\mathrm{\ρ}}=\frac{n-k}{\mathrm{\λ}};$

设 $m_b=\frac{k}{\mathrm{\ρ}},$ 则校验矩阵的第1至m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^v的对应元素，且v＝1，2，...，ρ；校验矩阵的第(u-1)×m_b+1行至u×m_b行对应元素为校验矩阵的第(u-2)×m_b+1至(u-1)×m_b行元素向左循环移位m_b列后得到的元素，且u＝2，3，...，λ-1；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^λ+V-1的对应元素，且v＝1，2，...，ρ-1；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第(ρ-1)×m_b+1至第ρ×m_b个元素对应H_b ^λ-1的对应元素；

其中，ρ为校验矩阵每列中为1的元素的个数，λ为校验矩阵每行中为1的元素的个数。

所述构造校验矩阵第1至(n-k)行的第1至k个元素为：构造

的基矩阵H_b，使得H_b满足：每行只有一个元素为1，每列只有一个元素为1，且每个对角线上只有一个元素为1，且 $\frac{k}{\mathrm{\ρ}}=\frac{n-k}{\mathrm{\λ}};$

设 $m_b=\frac{m}{\mathrm{\ρ}},$ 则校验矩阵的第1至m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^(v-1)的对应元素，且v＝1，2，...，ρ；校验矩阵的第(u-1)×m_b+1行至u×m_b行对应元素为校验矩阵的第(u-2)×m_b+1至(u-1)×m_b行元素向左循环移位m_b列后得到的元素，且u＝2，3，...，λ-1；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^(λ+v-2)的对应元素，且v＝2，3，...，ρ；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第1至第m_b个元素对应H_b ^(λ-1)的对应元素；

其中，H_b ^(t)对应元素为由H_b对应元素向右循环移位t列得到的，t为整数，ρ为校验矩阵每列中为1的元素的个数，λ为校验矩阵每行中为1的元素的个数。

所述步骤A具体为：

首先构造校验矩阵第j列的所有元素，使得第(j-k)和第(j-k+1)个元素为1，其余元素为0；然后构造校验矩阵第1行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于2；最后构造校验矩阵第2至(n-k)行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于1，所述n为整数且等于LDPC的码长，k为整数且等于输入码流的长度，j＝k+1，...，n；

步骤C所述根据校验矩阵计算输入码流的LDPC具体为：LDPC的信息位等于输入码流，LDPC的校验位通过以下公式得到：

$y_1=\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(n-k,j)x_j,$ $y_i=y_{i-1}+\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(i,j)x_j,$

所述y₁为LDPC的第1个校验位，y_i为LDPC的第i个校验位，所述i＝2，...，n-k，j为整数，x_j为输入码流中的第j个输入码，H(n-k，j)为校验矩阵的第(n-k)行的第j个元素，H(i，j)为校验矩阵的第i行的第j个元素。

所述码流属性为码流类型或码流服务对象或码流场强区域。

所述码流保护级别分为高保护级和低保护级两种，所述星座点为16正交振幅调制星座图上的星座点，所述码流保护级别与星座点比特位置的对应关系为：高保护级码流与星座点第一和第二比特位置对应，低保护级码流与星座点第三和第四比特位置对应；

所述将LDPC分别映射到星座点上与输入码流保护级别对应的比特位置上为：将高保护级输入码流的LDPC映射到星座点的第一和第二比特位置上，将低保护级输入码流的LDPC映射到星座点的第三和第四比特位置上。

所述码流保护级别分为高保护级、中保护级和低保护级三种，所述星座点为64正交振幅调制星座图上的星座点，所述码流保护级别与星座点比特位置的对应关系为：高保护级码流与星座点第一和第二比特位置对应，高保护级码流与星座点第三和第四比特位置对应，低保护级码流与星座点第五和第六比特位置对应；

所述将LDPC分别映射到星座点上与输入码流保护级别对应的比特位置上为：将高保护级输入码流的LDPC映射到星座点的第一和第二比特位置上，将中保护级输入码流的LDPC映射到星座点的第三和第四比特位置上，将低保护级输入码流的LDPC映射到星座点的第五和第六比特位置上。

一种LDPC编码调制装置，该装置包括：码流保护级检测模块、LDPC编码模块和星座映射模块，其中：

码流保护级检测模块，用于保存码流属性与码流保护级别的对应关系，接收输入码流并根据所述对应关系确定输入码流的保护级，并将输入码流和输入码流的保护级输出到LDPC编码模块；

LDPC编码模块，用于保存LDPC校验矩阵，接收码流保护级检测模块发来的输入码流，并根据LDPC校验矩阵对该输入码流进行LDPC编码，然后将得到的LDPC和码流保护级检测模块输出的输入码流的保护级同时输出到星座映射模块；

星座映射模块，用于保存码流保护级与星座点比特位置的对应关系，接收LDPC编码模块输出的LDPC和输入码流的保护级，并将LDPC映射到与输入码流的保护级对应的星座点的比特位置上。

与现有技术相比，本发明所提供的LDPC编码方法，通过分块构造校验矩阵，极大地降低了编码复杂度，并减少了编码占用的存储空间。具体地，分块构造的校验矩阵可为：将校验矩阵的右边(n-k)×(n-k)的空间构造为第i(i＝1，2，...，n-k)行的第i个和第(i+1)个元素为1，或构造为第j(j＝k+1，...，n)列的第(j-k)个和第(j-k+1)个元素为1；或者为：将校验矩阵构造为由整数个循环方阵构成。同时，本发明所提供LDPC编码调制方法和装置，通过将LDPC编码与分级星座映射相结合，在降低LDPC编码复杂度和减少编码占用存储空间的基础上，进一步满足了数字通信中对不同码流要求不同可靠性服务的要求。

附图说明

图1为LDPC的校验矩阵的Tanner示意图；

图2为现有的LDPC编码流程图；

图3为本发明提供的LDPC编码的具体实施例一的流程图；

图4为本发明提供的LDPC编码的具体实施例二的流程图；

图5为本发明提供的LDPC编码调制的具体实施例三的流程图；

图6为16QAM的星座映射示意图；

图7为本发明提供的LDPC编码调制的具体实施例三的装置图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图3是本发明提供的LDPC编码的具体实施例一的流程图，如图3所示，其具体步骤如下：

步骤301：构造校验矩阵H_(n-k)×n，其中，n为整数且等于LDPC的码长，k为整数且等于LDPC的信息位长度，即输入码流的长度。

设H_(n-k)×n由两部分组成，左半部分对应矩阵(H_S)_(n-k)×k，右半部分对应矩阵(H_P)_(n-k)×(n-k)，其中，(H_S)_(n-k)×k对应LDPC的信息位Y_S＝[y₁₁，y₁₂…，y_1k]＝X＝[x₁，x₂，...，x_k]，(H_P)_(n-k)×(n-k)对应LDPC的校验位Y_P＝[y₂₁，y₂₂，...，y_2(n-k)]，且H_P具有如下结构：

$H_p=\left[\begin{array}{ccccccc}1& 1& 0& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 0& 1& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& 0& 0& ...& 1& 1\\ 0& 0& 0& 0& ...& 0& 1\end{array}\right]---(3-1)$

或者，

$H_p=\left[\begin{array}{ccccccc}1& 0& 0& 0& ...& 0& 0\\ 1& 1& 0& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& 0& 0& ...& 1& 0\\ 0& 0& 0& 0& ...& 1& 1\end{array}\right]---(3-2)$

即：H_P的第i(i＝1，2，...，n-k)行的第i个和第(i+1)个元素为1，其余元素为0，也可以说，H的第i(i＝1，2，...，n-k)行的第(k+1)至第n个元素中，第(k+i)个和第(k+i+1)个元素为1，其余元素为0；或者，HP的第j(i＝1，2，...，n-k)列的第j个和第(j+1)个元素为1，其余元素为0，也可以说，H的第j(j＝k+1，k+2，...，n)列元素中，第(j-k)个和第(j-k+1)个元素为1，其余元素为0。

这里，H_S可结合H_P根据以下规则构造：H的每行有λ个1且λ≥3，即：若H_P采用公式(3-1)所示结构，则H_S的第1至(n-k-1)行中为1的元素的个数大于或等于1，第(n-k)行中为1的元素的个数大于或等于2；若H_P采用公式(3-2)所示结构，则H_S的第1行中为1的元素的个数大于或等于2，第2至(n-k)行中为1的元素的个数大于或等于1。

具体地，当H_P采用公式(3-1)所示结构时，也可由以下步骤构造H_S：

首先，构造基矩阵H_b，使得H_b的每行只有一个1，每列只有一个1，且每个对角线也只有一个1，如：若H_b为7×7的矩阵，则：

$H_b=\left[\begin{array}{ccccccc}1& 0& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 0& 1\\ 0& 0& 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0& 0\end{array}\right]---\left(4\right)$

显然，H_b是稀疏矩阵。

对于LDPC码(n，λ，ρ)，λ为校验矩阵H中每行为1的元素的个数，且λ≥3，ρ为校验矩阵H中每列为1的元素的个数；记Hb为m_b×m_b的矩阵， $m_b=\frac{k}{\mathrm{\ρ}}=\frac{n-k}{\mathrm{\λ}},$ 则LDPC的校验矩阵H中与系统信息位对应的矩阵H_S为：

$H_s=\begin{array}{}\end{array}\left[\begin{array}{ccccccc}{H}_b& {H_b}^2& {H_b}^3& ...& {H_b}^{\mathrm{\ρ}-2}& {H_b}^{\mathrm{\ρ}-1}& {H_b}^{\mathrm{\ρ}}\\ {H_b}^2& {H_b}^3& {H_b}^4& ...& {H_b}^{\mathrm{\ρ}-1}& {H_b}^{\mathrm{\ρ}}& H_b\\ ...& ...& ...& ...& ...& ...& ...\\ {H_b}^{\mathrm{\λ}}& {H_b}^{\mathrm{\λ}+1}& {H_b}^{\mathrm{\λ}+2}& ...& {H_b}^{\mathrm{\λ}-\mathrm{\ρ}-3}& {H_b}^{\mathrm{\λ}+\mathrm{\ρ}-2}& {H_b}^{\mathrm{\λ}-1}\end{array}\right]---(5-1)$

即：H_S的第1至m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^v的对应元素，且v＝1，2，...，ρ；H_S的第(u-1)×m_b+1行至u×m_b行对应元素为H_S的第(u-2)×m_b+1至(u-1)×m_b行元素向左循环移位m_b列后得到的元素，且u＝2，3，...，λ-1；H_S的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^λ+v-1的对应元素，且v＝1，2，...，ρ-1；H_S的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第(ρ-1)×m_b+1至第ρ×m_b个元素对应H_b ^λ-1的对应元素。

或者，当H_P采用公式(3-1)所示结构时：

$H_s=\left[\begin{array}{ccccccc}{H_b}^{\left(0\right)}& {H_b}^{\left(1\right)}& {H_b}^{\left(2\right)}& ...& {H_b}^{(\mathrm{\ρ}-3)}& {H_b}^{(\mathrm{\ρ}-2)}& {H_b}^{(\mathrm{\ρ}-1)}\\ {H_b}^{\left(1\right)}& {H_b}^{\left(2\right)}& {H_b}^3& ...& {H_b}^{(\mathrm{\ρ}-2)}& {H_b}^{(\mathrm{\ρ}-1)}& {H_b}^{\left(0\right)}\\ ...& ...& ...& ...& ...& ...& ...\\ {H_b}^{(\mathrm{\λ}-1)}& {H_b}^{\left(\mathrm{\λ}\right)}& {H_b}^{(\mathrm{\λ}+1)}& ...& {H_b}^{(\mathrm{\λ}+\mathrm{\ρ}-4)}& {H_b}^{(\mathrm{\λ}+\mathrm{\ρ}-3)}& {H_b}^{(\mathrm{\λ}+\mathrm{\ρ}-2)}\end{array}\right]---(5-2)$

其中，H_b ^(t)对应元素为由H_b中的元素向右循环移位t列后得到的元素，即：H_S的第1至m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^(v-1)的对应元素，且v＝1，2，...，ρ；H_S的第(u-1)×m_b+1行至u×m_b行对应元素为H_S的第(u-2)×m_b+1至(u-1)×m_b行元素向左循环移位m_b列后得到的元素，且u＝2，3，...，λ-1；H_S的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^(λ+v-2)的对应元素，且v＝2，3，...，ρ；H_S的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第1至第m_b个元素对应H_b ^(λ-1)的对应元素。

步骤302：接收输入码流X＝[X₁，x₂，...，x_k]，k为整数。

步骤303：根据校验方程HY^T＝0有：

${\mathrm{HY}}^T=\left[H_S{H}_P\right]\left[\begin{array}{c}{Y_S}^T\\ {Y_P}^T\end{array}\right]=H_S{Y_S}^T+H_P{Y_P}^T=0---\left(6\right)$

其中，Y_S ^T为Y_S的转置矩阵，Y_P ^T为Y_P的转置矩阵，Y^T为Y的转置矩阵，Y＝[Y_S Y_P]。

步骤304：将公式(3-1)代入公式(6)得：

$y_{2m}=\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{H}_s(m,j)x_j---(7-1)$

$y_{2(m-i)}=y_{2(m-i-1)}+\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{H}_s(m-i,j)x_j,i=\mathrm{1,2},...,m-1---(8-1)$

其中，m＝n-k，H_S(m，j)为H_S的第m行的第j个元素，H_S(m-i，j)为H_S的第(m-i)行的第j个元素。

或者，将公式(3-2)代入公式(7)得：

$y_{21}=\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{H}_s(m,j)x_j---(7-2)$

$y_{2i}=y_{2(i-1)}+\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{H}_S(i,j)x_j,i=2,...,m---(8-2)$

其中，m＝n-k，H_S(m，j)为H_S的第m行的第j个元素，H_S(i，j)为H_S的第i行的第j个元素。

由(7-1)、(8-1)或由(7-2)、(8-2)可知，该方法无需通过生成矩阵来求取校验位，而直接通过构造校验矩阵H，然后采用递推算法计算校验位，大大降低了LDPC编码的复杂度，同时也无需存储生成矩阵，减少了存储量。在校验矩阵H的平均行重为p时，整个LDPC编码需要(p×(n-k))次与运算，((p-1)×(n-k))次异或运算，由于LDPC在中长码时具有优越的性能，而在中长码时p远小于n，因此该方法的复杂度比现有的LDPC编码方法低。

图4是本发明提供的LDPC编码的具实施例二的流程图，如图4所示，其具体步骤如下：

步骤401：构造校验矩阵H_(n-k)×n，

设m＝n-k，L为整数且 $L=\frac{n}{n-k}$ ，则有： $(n-k)\×n=(n-k)\×\left[\frac{n}{n-k}(n-k)\right]=m\×\mathrm{mL}),$ 因此，校验矩阵H_(n-k)×n可表示为：

                           H＝[H₁H₂H₃...H_L]                    (9)

其中，H_i(i＝1，2，...，L)对应(m×m)的循环方阵，即：对H_i(i＝1，2，...，L)的每一行来说，后一行的数据是由前一行的数据经循环移位得到的，第一行的数据是由最后一行的数据经循环移位得到的，因此，其行重与列重相同。

在构造H_i(i＝1，2，...，L)时需注意：H的每行有λ个1且λ≥3。

这里，若所有H_i(i＝1，2，...，L)的行重相同，则该LDPC为正则LDPC，否则为非正则LDPC。

步骤402：接收输入码流X＝[x₁，x₂，...，x_k]，k为整数。

步骤403：将公式(9)代入方程GH^T＝0，得到校验矩阵H的生成矩阵G为：

$G=\left[\begin{array}{cccccc}{P_2}^T& I_m& 0& 0& ...& 0\\ {P_3}^T& 0& I_m& 0& ...& 0\\ {P_4}^T& 0& 0& I_m& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...& ...\\ ...& ...& ...& ...& ...& ..\\ {P_{L-1}}^T& 0& 0& ...& I_m& 0\\ {P_L}^T& 0& 0& 0& ...& I_m\end{array}\right]---\left(10\right)$

其中，P_i＝H₁ ^-1H_i(i＝2，3，...，L)，H₁ ^-1为H₁的逆矩阵。

步骤404：根据Y_1×n＝X_1×k·G_k×n得到LDPC。

可以看出，生成矩阵G中的大部分元素为0，这大大降低了运算复杂度，同时，由于循环矩阵求逆后仍为循环矩阵，两个循环矩阵的乘积仍为循环矩阵，因此，P_i(i＝2，3，...，L)为循环矩阵，因此生成矩阵G中的P_i ^T(i＝2，3，...，L)的也可用移位寄存器来实现，这大大降低了存储量。如：若LDPC的码长n为3744bit，则在编码率为1/2时，可构造校验矩阵H＝[H₁H₂]，其中H₁、H₂分别对应1872×1872的循环矩阵；在编码率为2/3时，可构造校验矩阵H＝[H₁H₂H₃]，其中H₁、H₂、H₃分别对应1248×1248的循环矩阵。

在实际应用中，对于不同的输入码流，其可靠性要求是不同的，根据此需求，本发明给出了进一步的解决方案。

图5是本发明提供的LDPC编码调制的具体实施例三的流程图，如图5所示，其具体步骤如下：

步骤501：预先建立码流属性与码流保护级别的对应关系，建立码流保护级别与星座点比特位置的对应关系。

码流属性可为码流类型、码流服务对象、码流场强区域等中的一种，码流的保护级别分为高、低两种，或分为高、中、低三种或分为三种以上；在建立码流保护级别与星座点比特位置的对应关系时，需首先确定星座点的不同位置上的比特的可靠性，并与码流的保护级别对应，将每个星座点的所有比特划分为高可靠性比特、低可靠性比特两种，或划分为高可靠性比特、中可靠性比特、低可靠性比特三种或划分为三种以上，然后根据高保护级码流与高可靠性比特对应、中保护级码流与中可靠性比特对应、低保护级码流与低可靠性比特对应，建立码流保护级别与星座点比特位置的对应关系。

步骤502：分块构造LDPC的校验矩阵。

可构造如步骤301或步骤401中的校验矩阵。

步骤503：接收输入码流，确定输入码流的保护级别。

具体地，首先确定输入码流的属性，然后根据码流属性与码流保护级别的对应关系，确定输入码流的保护级别。

步骤504：根据校验矩阵计算输入码流的LDPC。

步骤505：根据输入码流的保护级别，将LDPC依次映射到星座图上与输入码流的保护级别对应的星座点比特位置上。

具体地，若输入码流有高、低两种级别，则可采用16正交振幅调制(QAM)，将高保护级的输入码流的LDPC分别映射到星座图上每个星座点的第一和二bit位置上，将低保护级的输入码流的LDPC分别映射到星座图上每个星座点的第三和第四bit位置上。若输入码流有高、中、低三种级别，则可采用64QAM，将高保护级的输入码流的LDPC分别映射到星座图上每个星座点的第一和二bit位置上，将中保护级的输入码流的LDPC分别映射到星座图上每个星座点的第三和第四bit位置上，将低保护级的输入码流的LDPC分别映射到星座图上每个星座点的第五和第六bit位置上。

现在给出一个具体例子对步骤505进行详细说明：

星座映射的原理是：将输入数据映射为星座图上的一个点，每个点在实轴Re{Z}和虚轴Im{Z}上分别对应一个分量，称为正交分量和同向分量，将这两个分量分别调制在同向载波和正交载波上，在接收端将在同向载波和正交载波上的同向分量和正交分量相加，得到QAM信号。

以16QAM的星座映射为例：如图6所示，将每个4bit数据映射为星座图上的一个星座点，且，每个数据的第一个bit确定QAM信号实部的正负即比特为0表示实部为正，比特为1表示实部为负；每个数据的第二个bit确定QAM信号虚部的正负，即比特为0表示虚部为正，比特为1表示虚部为负；每个数据的第三个bit确定QAM信号实部的幅值，即：比特为0表示实部幅值为3，比特为1表示实部幅值为-3；每个数据的第四个bit确定QAM信号虚部的幅值，即：比特为0表示虚部幅值为3，比特为1表示虚部幅值为-3。可以看出：对每个4bit数据来说，其第一bit和第二bit的可靠性高于第三和第四bit的可靠性，因此，在将输入码流分为高、低两种保护级别时，可将高保护级的输入码流经LDPC编码后得到的LDPC分别映射到16QAM星座映射图上每个星座点的第一bit和第二bit位置上，将低保护级的输入码流经LDPC编码后得到的LDPC分别映射到16QAM星座映射图上每个星座点的第三bit和第四bit位置上。

同样，在将输入码流分为高、中、低三种保护级别时，可将高保护级的输入码流经LDPC编码后得到的LDPC分别映射到64QAM星座映射图上每个星座点的第一bit和第二bit位置上，将中保护级的输入码流经LDPC编码后得到的LDPC分别映射到64QAM星座映射图上每个星座点的第三bit和第四bit位置上，将低保护级的输入码流经LDPC编码后得到的LDPC分别映射到64QAM星座映射图上每个星座点的第五bit和第六bit位置上。

根据本发明提供的LDPC编码调制的具体实施例三，给出本发明提供的LDPC编码调制的装置框图，如图7所示，其主要包括：

码流保护级检测模块71：用于保存码流属性与码流保护级别的对应关系，接收输入码流并根据所述对应关系确定输入码流的保护级，并将输入码流和输入码流的保护级输出到LDPC编码模块72。

LDPC编码模块72：用于保存LDPC校验矩阵，接收码流保护级检测模块71发来的输入码流，并根据LDPC校验矩阵对该输入码流进行LDPC编码，然后将经LDPC编码得到的LDPC和码流保护级检测模块71输出的输入码流的保护级同时输出到星座映射模块73。

星座映射模块73：用于保存码流保护级与星座点比特位置的对应关系，接收LDPC编码模块72输出的LDPC和输入码流的保护级，并将LDPC映射到与输入码流的保护级对应的星座点的比特位置上。

以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1、一种低密度奇偶校验码LDPC编码方法，其特征在于，该方法包括：

A、分块构造LDPC的校验矩阵；

B、接收输入码流；

C、根据校验矩阵计算输入码流的LDPC。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体为：

首先构造校验矩阵第i行的第(k+1)至第n个元素，使得第(k+i)个和第(k+i+1)个元素为1，其余元素为0；然后构造校验矩阵第1至(n-k-1)行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于1；最后构造校验矩阵第(n-k)行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于2，所述n为整数且等于LDPC的码长，k为整数且等于输入码流的长度，i＝1，2，...，n-k；

所述步骤C具体为：LDPC的信息位等于输入码流，LDPC的校验位通过以下公式得到：

$y_{n-k}=\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(n-k,j)x_j,$ $y_{n-k-i}=y_{n-k-i+1}+\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(n-k-i,j)x_j,$

所述y_n-k为LDPC的第(n-k)个校验位，y_n-k-i＝y_n-k-i+1为LDPC的第(n-k-i)个校验位，所述i＝1，2，…，n-k-1，j为整数，x_j为输入码流中的第j个输入码，H(n-k，j)为校验矩阵的第(n-k)行的第j个元素，H(n-k-i，j)为校验矩阵的第(n-k-i)行的第j个元素。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构造校验矩阵第1至(n-k)行的第1至k个元素为：

构造 的基矩阵H_b，使得H_b满足：每行只有一个元素为1，每列只有一个元素为1，且每个对角线上只有一个元素为1，且 $\frac{k}{\mathrm{\ρ}}=\frac{n-k}{\mathrm{\λ}};$

设 $m_b=\frac{k}{\mathrm{\ρ}},$ 则校验矩阵的第1至m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^v的对应元素，且v＝1，2，...，ρ；校验矩阵的第(u-1)×m_b+1行至u×m_b行对应元素为校验矩阵的第(u-2)×m_b+1至(u-1)×m_b行元素向左循环移位m_b列后得到的元素，且u＝2，3，...，λ-1；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^λ+v-1的对应元素，且v＝1，2，...，ρ-1；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第(ρ-1)×m_b+1至第ρ×m_b个元素对应H_b ^λ-1的对应元素；

其中，ρ为校验矩阵每列中为1的元素的个数，λ为校验矩阵每行中为1的元素的个数。

4、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构造校验矩阵第1至(n-k)行的第1至k个元素为：

构造

的基矩阵H_b，使得H_b满足：每行只有一个元素为1，每列只有一个元素为1，且每个对角线上只有一个元素为1，且 $\frac{k}{\mathrm{\ρ}}=\frac{n-k}{\mathrm{\λ}};$

设 $m_b=\frac{k}{\mathrm{\ρ}},$ 则校验矩阵的第1至m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^(v-1)的对应元素，且v＝1，2，...，ρ；校验矩阵的第(u-1)×m_b+1行至u×m_b行对应元素为校验矩阵的第(u-2)×m_b+1至(u-1)×m_b行元素向左循环移位m_b列后得到的元素，且u＝2，3，...，λ-1；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^(λ+v-2)的对应元素，且v＝2，3，..，ρ；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第1至第m_b个元素对应H_b ^(λ-1)的对应元素；

其中，H_b ⁽¹⁾对应元素为由H_b对应元素向右循环移位t列得到的，t为整数，ρ为校验矩阵每列中为1的元素的个数，λ为校验矩阵每行中为1的元素的个数。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体为：

首先构造校验矩阵第j列的所有元素，使得第(j-k)和第(j-k+1)个元素为1，其余元素为0；然后构造校验矩阵第1行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于2；最后构造校验矩阵第2至(n-k)行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于1，所述n为整数且等于LDPC的码长，k为整数且等于输入码流的长度，j＝k+1，...，n；

所述步骤C具体为：LDPC的信息位等于输入码流，LDPC的校验位通过以下公式得到：

$y_1=\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(n-k,j)x_j,$ $y_i=y_{i-1}+\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(i,j)x_j,$

所述y₁为LDPC的第1个校验位，y_i为LDPC的第i个校验位，所述i＝2，…，n-k，j为整数，x_j为输入码流中的第j个输入码，H(n-k，j)为校验矩阵的第(n-k)行的第j个元素，H(i，j)为校验矩阵的第i行的第j个元素。

6、一种LDPC编码调制方法，其特征在于，该方法包括：预先建立码流属性与码流保护级别的对应关系；建立码流保护级别与星座点比特位置的对应关系；

A、分块构造LDPC的校验矩阵；

B、接收输入码流，确定输入码流的属性，根据所述码流属性与码流保护级别的对应关系，查找到输入码流的保护级别；

C、根据校验矩阵计算输入码流的LDPC，根据所述码流保护级别与星座点比特位置的对应关系，将LDPC分别映射到星座点上与输入码流保护级别对应的比特位置上。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤A所述校验矩阵的列数为行数的L倍，且所述L为整数，

所述步骤A具体为：分别构造L个(n-k)×(n-k)的循环方阵H₁至H_L，

将H₁至H_L的元素按列依次写入校验矩阵H中；

步骤C所述根据校验矩阵计算输入码流的LDPC具体为：

根据GH^T＝0，得到生成矩阵G，然后根据Y＝X.G得到LDPC对应矩阵Y，所述H^T为校验矩阵H的转置矩阵，X为输入码流。

8、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体为：

首先构造校验矩阵第i行的第(k+1)至第n个元素，使得第(k+i)个和第(k+i+1)个元素为1，其余元素为0；然后构造校验矩阵第1至(n-k-1)行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于1；最后构造校验矩阵第(n-k)行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于2，所述n为整数且等于LDPC的码长，k为整数且等于输入码流的长度，i＝1，2，...，n-k；

步骤C所述根据校验矩阵计算输入码流的LDPC具体为：LDPC的信息位等于输入码流，LDPC的校验位通过以下公式得到：

$y_{n-k}=\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(n-k,j)x_j,$ $y_{n-k-i}=y_{n-k-i+1}+\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(n-k-i,j)x_j,$

所述y_n-k为LDPC的第(n-k)个校验位，y_n-k-i＝y_n-k-i+1为LDPC的第(n-k-i)个校验位，所述i＝1，2，…，n-k-1，j为整数，x_j为输入码流中的第j个输入码，H(n-k，j)为校验矩阵的第(n-k)行的第j个元素，H(n-k-i，j)为校验矩阵的第(n-k-i)行的第j个元素。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述构造校验矩阵第1至(n-k)行的第1至k个元素为：

构造

的基矩阵H_b，使得H_b满足：每行只有一个元素为1，每列只有一个元素为1，且每个对角线上只有一个元素为1，且 $\frac{k}{\mathrm{\ρ}}=\frac{n-k}{\mathrm{\λ}};$

设 $m_b=\frac{k}{\mathrm{\ρ}},$ 则校验矩阵的第1至m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^v的对应元素，且v＝1，2，...，ρ；校验矩阵的第(u-1)×m_b+1行至u×m_b行对应元素为校验矩阵的第(u-2)×m_b+1至(u-1)×m_b行元素向左循环移位m_b列后得到的元素，且u＝2，3，...，λ-1；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^λ+v-1的对应元素，且v＝1，2，...，ρ-1；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第(ρ-1)×m_b+1至第ρ×m_b个元素对应H_b ^λ-1的对应元素；

其中，ρ为校验矩阵每列中为1的元素的个数，λ为校验矩阵每行中为1的元素的个数。

10、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述构造校验矩阵第1至(n-k)行的第1至k个元素为：

构造

的基矩阵H_b，使得H_b满足：每行只有一个元素为1，每列只有一个元素为1，且每个对角线上只有一个元素为1，且 $\frac{k}{\mathrm{\ρ}}=\frac{n-k}{\mathrm{\λ}};$

设 $m_b=\frac{k}{\mathrm{\ρ}},$ 则校验矩阵的第1至m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^(v-1)的对应元素，且v＝1，2，...，ρ；校验矩阵的第(u-1)×m_b+1行至u×m_b行对应元素为校验矩阵的第(u-2)×m_b+1至(u-1)×m_b行元素向左循环移位m_b列后得到的元素，且u＝2，3，...，λ-1；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第(v-1)×m_b+1至第v×m_b个元素对应H_b ^(λ+v-2)的对应元素，且v＝2，3，...，ρ；校验矩阵的第(λ-1)×m_b+1行至λ×m_b行的第1至第m_b个元素对应H_b ^(λ-1)的对应元素；

其中，H_b ^(t)对应元素为由H_b对应元素向右循环移位t列得到的，t为整数，ρ为校验矩阵每列中为1的元素的个数，λ为校验矩阵每行中为1的元素的个数。

11、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体为：

首先构造校验矩阵第j列的所有元素，使得第(j-k)和第(j-k+1)个元素为1，其余元素为0；然后构造校验矩阵第1行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于2；最后构造校验矩阵第2至(n-k)行的第1至k个元素，使得第1至k个元素中为1的元素的个数大于或等于1，所述n为整数且等于LDPC的码长，k为整数且等于输入码流的长度，j＝k+1，...，n；

步骤C所述根据校验矩阵计算输入码流的LDPC具体为：LDPC的信息位等于输入码流，LDPC的校验位通过以下公式得到：

$y_1=\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(n-k,j)x_j,$ $y_i=y_{i-1}+\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}H(i,j)x_j,$

所述y₁为LDPC的第1个校验位，y_i为LDPC的第i个校验位，所述i＝2，…，n-k，j为整数，x_j为输入码流中的第j个输入码，H(n-k，j)为校验矩阵的第(n-k)行的第j个元素，H(i，j)为校验矩阵的第i行的第j个元素。

12、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述码流属性为码流类型或码流服务对象或码流场强区域。

13、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述码流保护级别分为高保护级和低保护级两种，所述星座点为16正交振幅调制星座图上的星座点，所述码流保护级别与星座点比特位置的对应关系为：高保护级码流与星座点第一和第二比特位置对应，低保护级码流与星座点第三和第四比特位置对应；

所述将LDPC分别映射到星座点上与输入码流保护级别对应的比特位置上为：将高保护级输入码流的LDPC映射到星座点的第一和第二比特位置上，将低保护级输入码流的LDPC映射到星座点的第三和第四比特位置上。

14、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述码流保护级别分为高保护级、中保护级和低保护级三种，所述星座点为64正交振幅调制星座图上的星座点，所述码流保护级别与星座点比特位置的对应关系为：高保护级码流与星座点第一和第二比特位置对应，高保护级码流与星座点第三和第四比特位置对应，低保护级码流与星座点第五和第六比特位置对应；

所述将LDPC分别映射到星座点上与输入码流保护级别对应的比特位置上为：将高保护级输入码流的LDPC映射到星座点的第一和第二比特位置上，将中保护级输入码流的LDPC映射到星座点的第三和第四比特位置上，将低保护级输入码流的LDPC映射到星座点的第五和第六比特位置上。

15、一种LDPC编码调制装置，其特征在于，该装置包括：码流保护级检测模块、LDPC编码模块和星座映射模块，其中：

码流保护级检测模块，用于保存码流属性与码流保护级别的对应关系，接收输入码流并根据所述对应关系确定输入码流的保护级，并将输入码流和输入码流的保护级输出到LDPC编码模块；

LDPC编码模块，用于保存LDPC校验矩阵，接收码流保护级检测模块发来的输入码流，并根据LDPC校验矩阵对该输入码流进行LDPC编码，然后将得到的LDPC和码流保护级检测模块输出的输入码流的保护级同时输出到星座映射模块；

星座映射模块，用于保存码流保护级与星座点比特位置的对应关系，接收LDPC编码模块输出的LDPC和输入码流的保护级，并将LDPC映射到与输入码流的保护级对应的星座点的比特位置上。

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