CN109743061A - 一种码长可配置的ldpc编码实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种码长可配置的ldpc编码实现方法,其中,包括:设定一校验矩阵Hi,校验矩阵用于ldpc编码;设校验矩阵为Hi维度为mi×ni,ni代表码长,i代表第i种码长配置选择,定义zi=mi/mb=ni/nb,zi大于1;根据列重、行重分布要求,利用渐进添边算法生成mb×nb维基矩阵,基矩阵由1和0元素组成;针对各种码长参数配置,分别对基矩阵按照下述规则修正:基矩阵的0元素用‑1代替,1元素用随机数Xi代替,0≤Xi≤zi‑1,得到mb×nb维修正矩阵,并将各种码长对应的修正矩阵存入相应的ROM表;码长不同,随机数Xi也不同;针对所配置的码长参数,从相应的ROM表中的码长参数,找到码长参数对应的修正矩阵,读取修正矩阵,并对修正矩阵进行扩展,得到mi×ni维校验矩阵。
Description
技术领域
本普通发明属于通信领域,涉及一种ldpc编码方法,尤其是码长可配置条件下的ldpc编码实现方法。
背景技术
ldpc码是低密度奇偶校验码的简称,作为一种分组编码,其纠错性能非常优异,研究表明可以获得接近香农极限的性能,近年来成为纠错编码领域的研究热点,受到大家的广泛关注。
香农证明信道容量定理,引用的基本条件之一是码长趋于无穷,因此码长是保障码性能的基本条件。研究表明码长越长的码字在同样的信噪比条件下性能越好。但是在实际使用中,业务需求多样,比如既要支持连续视频流的传输需求,又要支持实时、突发的指令传输。连续视频流的传输适于利用较大码长进行编码,能够带来更好的纠错性能。但是指令一般较短,不超过数十字节长度,不满足大码长的分组长度要求,若多帧指令加入一个分组又会带来延时,不满足指令控制的实时性要求。
传统的解决方案需要针对不同码长开发多套编码模块。本发明提出一种可变码长的编码方案。设置码长参数可变,根据任务类型,灵活更改码长设置,利用一套编码模块实现不同码长的编码,节省了硬件资源开销。
发明内容
本发明目的在于提供一种码长可配置的ldpc编码实现方法,用于解决上述现有技术的问题。
本发明一种码长可配置的ldpc编码实现方法,其中,包括:设定一校验矩阵Hi,校验矩阵用于ldpc编码;设校验矩阵为Hi维度为 mi×ni,ni代表码长,i代表第i种码长配置选择,定义zi=mi/mb=ni/nb, zi大于1;根据列重、行重分布要求,利用渐进添边算法生成mb×nb维基矩阵,基矩阵由1和0元素组成;针对各种码长参数配置,分别对基矩阵按照下述规则修正:基矩阵的0元素用-1代替,1元素用随机数Xi代替,0≤Xi≤zi-1,得到mb×nb维修正矩阵,并将各种码长对应的修正矩阵存入相应的ROM表;码长不同,随机数Xi也不同;针对所配置的码长参数,从相应的ROM表中的码长参数,找到码长参数对应的修正矩阵,读取修正矩阵,并对修正矩阵进行扩展,得到mi× ni维校验矩阵;利用扩展后的校验矩阵进行ldpc编码。
根据本发明的码长可配置的ldpc编码实现方法的一实施例,其中,扩展规则包括:修正矩阵中的-1元素用zi维单位阵Iz替换,单位阵中所有的元素都向右侧移动一位,当元素为最后一列的元素,则将该元素移至矩阵最左侧的一列,移动的次数与Xi相等。
根据本发明的码长可配置的ldpc编码实现方法的一实施例,其中,设编码后的码字为ci,满足Hi×ci T=0T。
根据本发明的码长可配置的ldpc编码实现方法的一实施例,其中,对于四维单位阵,修正矩阵中的非-1元素用Iz的循环移位阵Iz’表示,首行循环移位次数为Xi。
与现有技术相比,本发明的码长可配置的ldpc编码实现方法使用灵活、节省资源。
附图说明
图1是四维单位阵Iz示意图。
图2是X=1的四维循环移位单位阵Iz’示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚,下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
图1是四维单位阵Iz示意图,图2是X=1的四维循环移位单位阵 Iz’示意图,如图1以及图2所示,本发明一种码长可配置的ldpc编码实现方法,包括:
设定一校验矩阵Hi,校验矩阵用于ldpc编码;
设校验矩阵为Hi维度为mi×ni,ni代表码长,i代表第i种码长配置选择,定义zi=mi/mb=ni/nb,zi大于1。
根据列重、行重分布要求,利用渐进添边算法生成mb×nb维基矩阵。基矩阵由1和0元素组成。
针对各种码长参数配置,分别对基矩阵按照下述规则修正:基矩阵的0元素用-1代替,1元素用随机数Xi代替,0≤Xi≤zi-1,得到mb×nb维修正矩阵,并将各种码长对应的修正矩阵存入相应的ROM表。码长不同,随机数Xi也不同。
针对所配置的码长参数,从相应的ROM表中的码长参数,找到码长参数对应的修正矩阵,读取修正矩阵,并对修正矩阵进行扩展,得到mi×ni维校验矩阵。扩展规则如下:修正矩阵中的-1元素用zi维单位阵Iz替换,以四维单位阵(4x4)为例,修正矩阵中的非-1 元素用Iz的循环移位阵Iz’表示,首行循环移位次数为Xi,Xi=1的 Iz’,单位阵中所有的元素都向右侧移动一位,当元素为最后一列的元素,则将该元素移至矩阵最左侧的一列,示例图如附图2所示。显而易见,该校验矩阵仅由1和0元素组成。移动的次数与Xi相等。
利用扩展后的校验矩阵进行ldpc编码。设编码后的码字为ci,满足Hi×ci T=0T。
经过上述步骤,即可实现码长可配置的ldpc编码。
本方法利用渐进添边方法生成基矩阵;分别生成各种码长对应的修正矩阵,并存入相应的ROM表;针对不同码长配置,读取相应ROM 表,根据读出的修正矩阵生成校验矩阵;利用校验矩阵进行ldpc编码。
与现有技术相比,本发明的码长可配置的ldpc编码实现方法使用灵活、节省资源。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种码长可配置的ldpc编码实现方法,其特征在于,包括:
设定一校验矩阵Hi,校验矩阵用于ldpc编码;
设校验矩阵为Hi维度为mi×ni,ni代表码长,i代表第i种码长配置选择,定义zi=mi/mb=ni/nb,zi大于1;
根据列重、行重分布要求,利用渐进添边算法生成mb×nb维基矩阵,基矩阵由1和0元素组成;
针对各种码长参数配置,分别对基矩阵按照下述规则修正:基矩阵的0元素用-1代替,1元素用随机数Xi代替,0≤Xi≤zi-1,得到mb×nb维修正矩阵,并将各种码长对应的修正矩阵存入相应的ROM表;码长不同,随机数Xi也不同;
针对所配置的码长参数,从相应的ROM表中的码长参数,找到码长参数对应的修正矩阵,读取修正矩阵,并对修正矩阵进行扩展,得到mi×ni维校验矩阵;
利用扩展后的校验矩阵进行ldpc编码。
2.如权利要求1所述的码长可配置的ldpc编码实现方法,其特征在于,扩展规则包括:
修正矩阵中的-1元素用zi维单位阵Iz替换,单位阵中所有的元素都向右侧移动一位,当元素为最后一列的元素,则将该元素移至矩阵最左侧的一列,移动的次数与Xi相等。
3.如权利要求1所述的码长可配置的ldpc编码实现方法,其特征在于,设编码后的码字为ci,满足Hi×ci T=0T。
4.如权利要求2所述的码长可配置的ldpc编码实现方法,其特征在于,对于四维单位阵,修正矩阵中的非-1元素用Iz的循环移位阵Iz’表示,首行循环移位次数为Xi。
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