CN103067025A - 基于块行循环的cmmb中ldpc编码器和编码方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种CMMB系统中两种码率LDPC码的编码方案，其特征在于，所述系统的LDPC编码器主要由控制器、向量存储器、目的地址表、高密度矩阵表、矩阵行映射表、首块行扩张表、地址发生器、重新排序单元、横向累加单元和并行累加单元十部分组成。该编码器的编码步骤一致性强，易于实现。本发明简化了后向递推运算，去掉了读出—运算—写回这一复杂操作，从而缩短了编码时间。本发明充分利用校验矩阵的块行循环特性和行重相同特点，能在明显提高编码速度的同时有效减少存储器和逻辑资源的需求，具有吞吐量高、成本低、功耗小等特点。

Description

基于块行循环的CMMB中LDPC编码器和编码方法

技术领域

本发明涉及移动多媒体广播领域，特别涉及一种CMMB系统中LDPC编码器的高效实现方法。

背景技术

由于在传输信道中存在的各种失真和噪声会对发送信号产生干扰，接收端不可避免地会出现数字信号产生误码的情况。为了降低误码率，需要采用信道编码技术。低密度奇偶校验（Low-Density Parity-Check,LDPC）码以其逼近Shannon限的优异性能和可高速并行译码成为信道编码领域的研究热点。

CMMB标准采用了1/2和3/4两种码率的二进制LDPC规则码。它们都是系统码，但信息向量不是原封不动地集中放置在码字的前半部分或后半部分，而是被打乱散布在码字中。两种码率的校验矩阵H都存在一定的循环特性：对于1/2码率，H是由前18行每隔18行循环右移36位得到；而对于3/4码率，H是由前9行每隔9行循环右移36位得到。对于1/2（或3/4）码率，定义每18（或9）行为1块行，则H有256块行。两种码率的校验矩阵H具有相同的块行循环特性：H的后一块行是前一块行循环右移36位的结果，而首块行是末块行循环右移36位的结果。

现有的CMMB LDPC编码器普遍采用的是适用于一般LDPC码的LU分解编码算法或RU编码算法（也称作近似下三角编码算法），将H分割成多个孤立的子矩阵，未能合理利用H的块行循环特性和行重相同特点，且涉及复杂的后向递推运算，导致编码时间长、存储量大、成本高、功耗大。可见，如何充分利用H的块行循环特性和行重相同特点实现高效的LDPC编码器对CMMB激励器的产品化具有很高的实用价值。

发明内容

为了克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种适合于CMMB标准采用的两种不同码率LDPC码的高效编码器。

本发明通过初等行列交换，将校验矩阵H变换成近似下三角形式H_ALT，将码字c变换成c_ALT=[s p_ALT]=[s p₀ p₁ p₂]，使信息比特和校验比特分别集中位于码字的前半部分s和后半部分p_ALT=[p₀ p₁ p₂]。鉴于H与H_ALT之间以及c与c_ALT之间的等价关系，本发明在横向分割H_ALT的基础上给出LDPC码的横向编码算法，具体实现主要是利用H的块行循环特性和行重相同特点来完成。

本发明给出的编码器实现简单，主要由控制器、向量存储器、目的地址表、高密度矩阵表、矩阵行映射表、首块行扩张表、地址发生器、重新排序单元、横向累加单元和并行累加单元十部分组成。整个编码过程分五步完成：第一步，利用目的地址表中的信息，使用重新排序单元将信息向量s的各信息比特散布于码字c中，并清零校验向量p_ALT在码字c中的相应比特；第二步，根据H_ALT的行排列顺序及其与H的行号映射关系，使用横向累加单元逐位计算部分校验向量p₀和p₂的各校验比特，并将它们散布于码字c中；第三步，根据H_ALT的行排列顺序及其与H的行号映射关系，使用横向累加单元逐位计算向量q的各比特；第四步，使用并行累加单元并行计算高密度矩阵Φ与向量q的乘积，并将得到的部分校验向量p₁的各校验比特散布于码字c中；第五步，根据H_ALT的行排列顺序及其与H的行号映射关系，使用横向累加单元逐位计算部分校验向量p₂的各校验比特，并将它们散布于码字c中。

该编码器的编码步骤一致性强，易于实现。本发明去掉了后向递推运算涉及的读出—运算—写回这一复杂操作，易于实现。与现有的编码方案相比，本发明充分利用了校验矩阵H的块行循环特性和行重相同特点，能在明显提高编码速度的同时有效减少存储器和逻辑资源的需求，从而达到降低硬件成本和功耗的目的。

关于本发明的优点与精神可通过接下来的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1是校验矩阵H经初等行列交换后的近似下三角结构示意图；

图2给出了LDPC码横向编码算法的简化流程图；

图3给出了CMMB标准中1/2码率LDPC码的校验矩阵H首块行每行中“1”所在的列；

图4给出了CMMB标准中3/4码率LDPC码的校验矩阵H首块行每行中“1”所在的列；

图5给出了CMMB标准中兼容两种码率的LDPC编码器的功能框图；

图6是并行累加单元的功能框图；

图7是首块行扩张表的构造示意图；

图8描述了地址发生器通过查询两个映射表计算操作数地址的流程；

图9是横向累加单元进行后向递推运算时的功能框图；

图10是横向累加单元计算向量q时的功能框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

规则LDPC码可用参数集(n,ρ,λ)来定义，其中，n是码长，ρ和λ分别是校验矩阵H的行重和列重。LDPC码满足如下关系：

Hc^T＝0     (1)

其中，上标^T表示转置，0是全零向量（或矩阵），c是如下1×n阶码字

c=[c_i]     (2)

其中，0≤i<n。

对于系统形式的LDPC码，通过初等行列交换，H能被变换成图1所示的近似下三角形状H_ALT。图中，k是信息比特数，r是校验比特数，它们满足k+r=n。从图中能看出，H_ALT被横向分割成3部分

H_ALT=[H₀ ^TH₁ ^TH₂ ^T]^T     (3)

其中，

H₀=[F L 0]     (4)

H₁=[A B T]     (5)

H₂=[C D E]     (6)

其中，L和T均为下三角矩阵，它们的对角线右上方全是“0”，对角线上全是“1”。图1标识出了H_ALT各个子矩阵的尺寸大小以及它们与初等列交换后的码字

c_ALT=[s p_ALT]=[s p₀ p₁ p₂]     (7)

各段向量的对应关系。H_ALT与c_ALT满足如下关系：

$H_{\mathrm{ALT}}{c}_{\mathrm{ALT}}^T=0---\left(8\right)$

将式(3)~(7)代入式(8)，展开可得

$H_0{c}_{\mathrm{ALT}}^T=\left[\begin{array}{ccc}F& L& 0\end{array}\right]{\left[\begin{array}{ccc}s& p_0& \left[\begin{array}{cc}{p}_1& p_2\end{array}\right]\end{array}\right]}^T=\left[\begin{array}{cc}F& L\end{array}\right]{\left[\begin{array}{cc}s& p_0\end{array}\right]}^T=0---\left(9\right)$

$H_1{c}_{\mathrm{ALT}}^T=\left[\begin{array}{ccc}A& B& T\end{array}\right]{\left[\begin{array}{ccc}\left[\begin{array}{cc}s& p_0\end{array}\right]& p_1& p_2\end{array}\right]}^T=0---\left(10\right)$

$H_2{c}_{\mathrm{ALT}}^T=\left[\begin{array}{ccc}C& D& E\end{array}\right]{\left[\begin{array}{ccc}\left[\begin{array}{cc}s& p_0\end{array}\right]& p_1& p_2\end{array}\right]}^T=0---\left(11\right)$

根据式(9)~(11)和图1中H_ALT被横向分割的结构特点，本发明设计一种LDPC码的横向编码算法，具体如下：

第一步，输入信息向量s，清零校验向量p_ALT=0，初始化c_ALT=[s 0 0 0]。

第二步，先利用

实现部分校验向量

（上标^-1表示取逆）的后向递推运算，更新c_ALT=[s p₀ 0 0]；再利用

实现部分校验向量p₂ ^T＝T^-1(A[s p₀]^T+Bp₁ ^T)＝T^-1A[s p₀]^T的后向递推运算，更新c_ALT=[s p₀ 0 p₂]。注意，此时得到的p₂是中间计算结果而不是最终计算结果。

第三步，利用

计算向量q^T＝C[s p₀]^T+Dp₁ ^T+Ep₂ ^T＝C[s p₀]^T+Ep₂ ^T。

第四步，计算部分校验向量p₁ ^T＝Φq^T，更新c_ALT=[s p₀ p₁ 0]。其中，高密度矩阵Φ＝(ET^-1B+D)^-1。

第五步，利用

实现部分校验向量p₂ ^T＝T^-1(A[s p₀]^T+Bp₁ ^T)的后向递推运算，更新c_ALT=[s p₀ p₁ p₂]。对c_ALT重新排序便可得到码字c。

图2是LDPC码横向编码算法的简化流程图。

CMMB标准采用了η=1/2和η=3/4两种码率的规则LDPC码，它们的参数集分别是(9216,6,3)和(9216,12,3)，即码长n=9216，行重ρ各自相同，分别是6和12，列重相同，均为λ=3。对于1/2码率，定义连续M=18行为1块行；对于3/4码率，定义连续M=9行为1块行。这样一来，H有b=r/M=256块行。定义N=n/b=36。两种码率的校验矩阵H具有相同的块行循环特性：H的后一块行是前一块行循环右移N位的结果，而首块行是末块行循环右移N位的结果。图3和图4分别给出了1/2和3/4两种码率H的首块行信息表，它由Mρ个单元组成，表中存储的是每行中“1”所在的列，记作Column（0≤Column<n）。CMMB标准采用的两种LDPC码都是系统码，但信息比特不是集中放置在码字的前半部分或后半部分，信息向量s是被打乱散布在码字c中。如图1所示，通过初等行列交换，校验矩阵H能被变换成近似下三角形式H_ALT，码字c能被变换成式(7)所示的c_ALT，信息比特和校验比特分别集中位于码字的前半部分s和后半部分p_ALT=[p₀ p₁ p₂]。

通过初等行列交换，H和c能被分别变换成H_ALT和c_ALT，说明式(1)与式(8)相互等价。前述横向编码算法主要是利用式(8)，本发明根据CMMB标准中两种码率LDPC码校验矩阵H的块行循环特性和行重相同特点，主要利用式(1)实现兼容CMMB标准两种码率的LDPC编码器，如图5所示。该编码器实现简单，主要由控制器、向量存储器、目的地址表、高密度矩阵表、矩阵行映射表、首块行扩张表、地址发生器、重新排序单元、横向累加单元和并行累加单元十部分组成。控制器控制向量存储器的读写、各个查找表的读取、读写地址的产生、重新排序操作、横向累加运算和并行累加运算。向量存储器存储向量q和码字c。目的地址表存储信息向量s和部分校验向量p₁中各比特在码字c中的目的地址。高密度矩阵表存储矩阵Φ的所有列向量。地址发生器利用矩阵行映射表和首块行扩张表产生横向累加单元所需的读写地址。重新排序单元利用目的地址表对信息向量s和部分校验向量p₁重新排序后放置于码字c中。横向累加单元完成后向递推运算和向量q的计算。并行累加单元实现高密度矩阵Φ与向量q的乘积。

本发明设计了如下兼容CMMB标准两种码率LDPC编码器的实现方法：

第一步，利用目的地址表中的信息，使用重新排序单元将信息向量s的各信息比特散布于码字c中，并清零校验向量p_ALT在码字c中的相应比特；

第二步，根据H_ALT的行排列顺序及其与H的行号映射关系，使用横向累加单元逐位计算部分校验向量p₀和p₂的各校验比特，并将它们散布于码字c中，地址发生器查询矩阵行映射表的前l+t个单元和整个首块行扩张表，进而计算源操作数的读地址和目的操作数的写地址，控制器按照源地址从码字c中读取源操作数，经横向累加单元运算后，按照目的地址将累加结果作为校验比特写入码字c中；

第三步，根据H_ALT的行排列顺序及其与H的行号映射关系，使用横向累加单元逐位计算向量q的各比特，地址发生器查询矩阵行映射表的后d个单元和整个首块行扩张表，进而计算源操作数的读地址，控制器按照源地址从码字c中读取源操作数，经横向累加单元运算后，将累加结果写入向量q中；

第四步，使用并行累加单元实现高密度矩阵Φ与向量q的乘法，并行计算部分校验向量p₁，重新排序单元利用目的地址表中的信息使向量p₁的各校验比特散布于码字c中；

第五步，根据H_ALT的行排列顺序及其与H的行号映射关系，使用横向累加单元逐位计算部分校验向量p₂的各校验比特，并将它们散布于码字c中，该步骤与第二步基本相同，除了查询的是矩阵行映射表的第l～l+t-1个单元，注意，第二步得到的p₂是中间计算结果，而这一步得到的p₂是最终计算结果，需要指出的是，因为c_ALT的s、p₀、p₁和p₂四部分已经分别在第一步、第二步、第四步和第五步中散布于码字c中，所以无需再对c_ALT重新排序即可得到码字c。

在编码过程的第四步中，高密度矩阵Φ与向量q的乘积由并行累加单元实现，图6是它的功能框图。并行累加器初始化为全零。向量q的比特q_i（0≤i<d）乘以矩阵Φ的列向量Φ_i各信息比特，所得乘积与并行累加器进行模2加，结果存回并行累加器。上述操作重复d次，并行累加器的内容即为部分校验向量p₁。

在编码过程的第二步、第三步和第五步中，两个映射表、地址发生器和横向累加单元共同完成后向递推运算和向量q的计算。下面，详细说明它们的构造和使用方法。

首块行扩张表是将重复扩展的二维首块行信息表串联成一维得到的。具体方法是，先把首块行信息表的内容复制一份追加到最后一列之后，然后逐行首尾相连拼接成一维表Column[i]（0≤i<2Mρ）。后面将看到，这样做能很好地区分后向递推运算涉及的读地址和写地址。图7给出了首块行扩张表的构造示意图。

矩阵行映射表反映了H_ALT与H的行号映射关系，并能辅助区分后向递推运算涉及的读地址和写地址。矩阵行映射表的索引是H_ALT的行号i（0≤i<r），每个存储单元保存的内容有两项：H的块行号Row[i]（0≤Row[i]<b）和首块行扩张表的索引Index[i]（0≤Index[i]<2Mρ）。假设H_ALT的第i行对应H第u（0≤u<b）块行中的第v（0≤v<M）行，那么Row[i]=u。H_ALT的第i行向量运算涉及码字c中的ρ个操作数。由图1和横向编码算法可知，对于Index[i]，分两种情况：一种是H_ALT的前l+t行涉及后向递推运算，每行对应码字c中的ρ-1个源操作数和1个目的操作数，需要区分操作数是源还是目的；另一种是H_ALT的后d行涉及向量q的计算，每行对应码字c中的ρ个源操作数。对于第一种情况（0≤i<l+t），若目的操作数在码字c中的地址下标x（0≤x<n）对应首块行信息表中的第v行、第w（0≤w<ρ）列的内容y，即

x=(Nu+y)%n     (12)

其中，%表示取余。则

Index[i]＝2ρv+w+1     (13)

对于第二种情况（l+t≤i<r），有

Index[i]＝2ρv     (14)

地址发生器产生与H_ALT行向量运算相关的操作数地址，它通过查询两个映射表中的数据进而计算得到，如图8所示。在码字c中，与每个行向量运算相关的操作数有ρ个。操作数地址的计算方法如下：

首先，以H_ALT的行号i（0≤i<r）为索引查询矩阵行映射表，得到Row[i]和Index[i]；

然后，以Index[i]为起始索引查询首块行扩张表中的连续ρ项内容Column[Index[i]+j]（0≤j<ρ）；

最后，使用查到的这些数据计算ρ个操作数的地址

Address[i][j]＝(N*Row[i]+Column[Index[i]+j])%n     (15)

其中，0≤j<ρ。对于第一种情况，前ρ-1个地址都是源操作数的读地址，最后一个地址Address[i][ρ-1]是目的操作数的写地址；对于第二种情况，这ρ个地址都是源操作数的读地址。

对于第一种情况，H_ALT的第i（0≤i<l+t）行向量用于实现部分校验向量p₀和p₂的后向递推运算，方法如下：

$c_{\mathrm{Address}\left[i\right][\mathrm{\&rho;}-1]}=\underset{\stackrel{z=0}{z\&NotEqual;\mathrm{Address}\left[i\right][\mathrm{\&rho;}-1]}}{\overset{n-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{h}_{m,z}{c}_z=\underset{j=0}{\overset{\mathrm{\&rho;}-2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{c}_{\mathrm{Address}\left[i\right]\left[j\right]}---\left(16\right)$

其中，m=M*Row[i]+Index[i]/(2ρ)，/表示取商，H_ALT的第i行对应H的第m行，h_m,z是H第m行中的元素。上式的运算结果可组成p₀和p₂，具体是

p₀＝[c_{Address[0][ρ-1]} c_{Address[1][ρ-1]} … c_{Address[l-1][ρ-1]}]     (17)

p₂＝[c_{Address[l][ρ-1]} c_{Address[l+1][ρ-1]} … c_{Address[l+t-1][ρ-1]}]     (18)

将上面两式中的地址下标与式(2)中的地址下标进行对比可知，p₀和p₂中的各校验比特已经散布于码字c中。

必须指出的是，式(16)简化了后向递推运算，迭代过程中并未涉及读出—运算—写回这一复杂操作，实现起来非常简单。

对于第二种情况，H_ALT的第i（l+t≤i<r）行向量用于计算向量q，即

$q_{i-(1+t)}=\underset{z=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{h}_{m,z}{c}_z=\underset{j=0}{\overset{\mathrm{\&rho;}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{c}_{\mathrm{Address}\left[i\right]\left[j\right]}---\left(19\right)$

从式(16)~(19)可以看出，作为编码过程中的主要三步，第二步、第三步和第五步都是利用H的块行循环特性和行重相同特点来完成的。

横向累加单元完成式(16)和(19)的运算，图9和图10分别是它进行后向递推运算和计算向量q时的功能框图。在图9中，累加器初始化为0。它与输入的操作数进行模2加，结果存回累加器。上述操作重复ρ-1次，累加器的内容即为c_{Address[i][ρ-1]}。在图10中，累加器初始化为0。它与输入的操作数进行模2加，结果存回累加器。上述操作重复ρ次，累加器的内容即为q_i-(l+t)。

综上可见，该编码器充分利用了校验矩阵的块行循环特性和行重相同特点，使用双重映射表计算操作数的地址，节约了大量的存储器资源。编码过程的第二步、第三步和第五步一致性强，极大地降低了编程工作量，且易于实现。后向递推运算得到简化，无需读出—运算—写回这一复杂操作，缩短了编码时间。与现有的编码方案相比，本发明能在明显提高编码速度的同时有效减少存储器和逻辑资源的需求，具有成本低、功耗小等特点。

Claims (7)

1.一种适合于CMMB标准采用的两种不同码率LDPC码的编码器，规则LDPC码用参数集(n,ρ,λ)来定义，校验矩阵H是r×n阶，连续M行为1块行，b=r/M，N=n/b，H的后一块行是前一块行循环右移N位的结果，通过行列交换H变换成近似下三角形状H_ALT，l、t和d反映了H_ALT与下三角矩阵的接近程度，其中，n、ρ、λ、r、M、b、N、l、t和d皆为正整数，n=k+r，两种不同码率η分别是1/2、3/4，对于这两种不同码率QC-LDPC码，均有n=9216、λ=3、b=256和N=36，两种不同码率对应的参数ρ分别是6、12，两种不同码率对应的参数r分别是4608、2304，两种不同码率对应的参数k分别是4608、6912，两种不同码率对应的参数M分别是18、9，两种不同码率对应的参数l分别是2544、1776，两种不同码率对应的参数t分别是182、43，两种不同码率对应的参数d分别是1882、485，H对应码字c=[s p]，H_ALT对应码字c_ALT=[s p_ALT]=[s p₀ p₁ p₂]，p_ALT=[p₀ p₁ p₂]，其特征在于，所述编码器包括以下部件：

控制器，用于控制向量存储器的读写、各个查找表的读取、读写地址的产生、重新排序操作、横向累加运算和并行累加运算；

向量存储器，用于存储向量q和码字c；

目的地址表，用于存储信息向量s和部分校验向量p₁中各比特在码字c中的目的地址；

高密度矩阵表，用于存储矩阵Φ的所有列向量；

首块行扩张表，是将重复扩展的二维首块行信息表串联成一维得到的，先把首块行信息表的内容复制一份追加到最后一列之后，然后逐行首尾相连拼接成一维表Column[i]，其中，0≤i<2Mρ，0≤Column[i]<n；

矩阵行映射表，反映了H_ALT与H的行号映射关系，辅助区分后向递推运算涉及的读地址和写地址；

地址发生器，利用矩阵行映射表和首块行扩张表产生横向累加单元所需的读写地址；

重新排序单元，利用目的地址表对信息向量s和部分校验向量p₁重新排序后放置于码字c中；

横向累加单元，用于完成后向递推运算，计算部分校验向量p₀、p₂和向量q；

并行累加单元，用于实现高密度矩阵Φ与向量q的乘积，计算部分校验向量p₁。

2.如权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述矩阵行映射表的索引是H_ALT的行号i，其中，0≤i<r，每个存储单元保存的内容包括如下两项：

H的块行号Row[i]，假设H_ALT的第i行对应H第u块行中的第v行，那么Row[i]=u，其中，0≤u<b，0≤v<M，0≤Row[i]<b；

首块行扩张表的索引Index[i]，当l+t≤i<r时，Index[i]＝2ρv，当0≤i<l+t时，若目的操作数在码字c中的地址下标x对应首块行信息表中的第v行、第w列的内容y，即x=(Nu+y)%n，则Index[i]＝2ρv+w=1，其中，0≤x<n，0≤w<ρ，%表示取余，0≤Index[i]<2Mρ。

3.如权利要求1、2所述的编码器，其特征在于，所述地址发生器产生与H_ALT行向量运算相关的ρ个操作数地址，它通过查询两个映射表中的数据进而计算得到：

首先，以H_ALT的行号i为索引查询矩阵行映射表，得到Row[i]和Index[i]，其中，0≤i<r；

然后，以Index[i]为起始索引查询首块行扩张表中的连续ρ项内容Column[Index[i]+j]，其中，0≤j<ρ；

最后，计算ρ个操作数的地址Address[i][j]＝(N*Row[i]+Column[Index[i]+j])%n，当l+t≤i<r时，这ρ个地址都是源操作数的读地址，当0≤i<l+t时，前ρ-1个地址都是源操作数的读地址，最后一个地址Address[i][ρ-1]是目的操作数的写地址。

4.如权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述并行累加单元用于计算部分校验向量p₁：

并行累加器初始化为全零；

向量q的比特q_i乘以矩阵Φ的列向量Φ_i各信息比特，所得乘积与并行累加器进行模2加，结果存回并行累加器，其中，0≤i<d；

上述操作重复d次，并行累加器的内容即为部分校验向量p₁。

5.如权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述横向累加单元用于完成后向递推运算的过程如下：

累加器初始化为0；

累加器与输入的操作数c_{Address[i][j]}进行模2加，结果存回累加器，其中，0≤i<l+t，0≤j<ρ-1；

上述操作重复ρ-1次，累加器的内容即为c_{Address[i][ρ-1]}。

6.如权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述横向累加单元用于计算向量q=[q_m]，其中，0≤m<d，过程如下：

累加器初始化为0；

累加器与输入的操作数c_{Address[i][j]}进行模2加，结果存回累加器，其中，l+t≤i<r，0≤j<ρ；

上述操作重复ρ次，累加器的内容即为q_i-(l+t)。

7.一种适合于CMMB标准采用的两种不同码率QC-LDPC码的编码方法，规则LDPC码用参数集(n,ρ,λ)来定义，校验矩阵H是r×n阶，连续M行为1块行，b=r/M,N=n/b，H的后一块行是前一块行循环右移N位的结果，通过行列交换H变换成近似下三角形状H_ALT，l、t和d反映了H_ALT与下三角矩阵的接近程度，其中，n、ρ、λ、r、M、b、N、l、t和d皆为正整数，n=k+r，两种不同码率η分别是1/2、3/4，对于这两种不同码率QC-LDPC码，均有n=9216、λ=3、b=256和N=36，两种不同码率对应的参数ρ分别是6、12，两种不同码率对应的参数r分别是4608、2304，两种不同码率对应的参数k分别是4608、6912，两种不同码率对应的参数M分别是18、9，两种不同码率对应的参数l分别是2544、1776，两种不同码率对应的参数t分别是182、43，两种不同码率对应的参数d分别是1882、485，H对应码字c=[sp]，H_ALT对应码字c_ALT=[s p_ALT]=[s p₀ p₁ p₂]，p_ALT=[p₀ p₁ p₂]，其特征在于，所述编码方法包括以下步骤：

第一步，利用目的地址表中的信息，使用重新排序单元将信息向量s的各信息比特散布于码字c中，并清零校验向量p_ALT在码字c中的相应比特；

第二步，根据H_ALT的行排列顺序及其与H的行号映射关系，使用横向累加单元逐位计算部分校验向量p₀和p₂的各校验比特，并将它们散布于码字c中，地址发生器查询矩阵行映射表的前l+t个单元和整个首块行扩张表，进而计算源操作数的读地址和目的操作数的写地址，控制器按照源地址从码字c中读取源操作数，经横向累加单元运算后，按照目的地址将累加结果作为校验比特写入码字c中；

第三步，根据H_ALT的行排列顺序及其与H的行号映射关系，使用横向累加单元逐位计算向量q的各比特，地址发生器查询矩阵行映射表的后d个单元和整个首块行扩张表，进而计算源操作数的读地址，控制器按照源地址从码字c中读取源操作数，经横向累加单元运算后，将累加结果写入向量q中；

第四步，使用并行累加单元实现高密度矩阵Φ与向量q的乘法，并行计算部分校验向量p₁，重新排序单元利用目的地址表中的信息使向量p₁的各校验比特散布于码字c中；

第五步，根据H_ALT的行排列顺序及其与H的行号映射关系，使用横向累加单元逐位计算部分校验向量p₂的各校验比特，并将它们散布于码字c中，该步骤与第二步基本相同，除了查询的是矩阵行映射表的第l～l+t-1个单元，注意，第二步得到的p₂是中间计算结果，而这一步得到的p₂是最终计算结果，需要指出的是，因为c_ALT的s、p₀、p₁和p₂四部分已经分别在第一步、第二步、第四步和第五步中散布于码字c中，所以无需再对c_ALT重新排序即可得到码字c。

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