低密度生成矩阵码的编码方法及装置的制作方法

专利名称：低密度生成矩阵码的编码方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种^氐密度生成矩阵码的 编码方法及装置。
背景技术：
擦除信道是一种重要的信道冲莫型，例如，文件在因特网上传输 时，是基于数据包通信的，通常每个数据包要么无差错地被接收端
接收，要么根本就没有被接收端接收到。传输控制协议(Transmission Control Protocol,简称TCP)中针对网络丢包的做法是4企错重发机 制，即利用输入端到输出端的反馈信道控制需要重新传送的数据包。 当接收端检测到丢包时，产生一个重新发送控制信号，直到正确接 收到完整数据包；而当接收端接收到数据包时，同样要产生一个接 收确认信号。发送端也会跟踪每一个数据包直到接收到反馈回来的 告知信号，否则就会重新发送。
基于流模式和文件下载模式的数据广播业务是点到多点的业 务，不允许反馈，传统的检错重发机制无法使用，需要使用前向纠 错(Forward Error Correction,简称FEC )来保证可靠传输。经典的 应用层FEC码包括RS码(Reed-Solomon codes)和数字喷泉码 (Fountain codes)等。RS码的编译码复杂度较高， 一般只适用于 码长比4交小的情况。LT码(Luby Transform codes)和Raptor码是 两种可实际应用的数字喷泉码。LT码具有线性的编码和译码时间， 相对于RS码有着本质的4是高，而Raptor码由于采用了预编码技术，因此具有更高的i斧码效率。在3GPP的多々某体广播组播业务 (Multimedia Broadcast / Multicast Service,简4尔MBMS )以及凄t字 一见频广l番(Digital Video Broadcasting,简称DVB )中都采用了 Raptor 码作为其FEC编码方案。
线性分组码是一组固定长度的码组，可以表示为(n, k),通常用 于前向纠错。在编码时，k个信息位被编成n位码组长度。由于(n，k) 分组石马的2*个石马字《且成了 一个A维子空间，所以该2*个石马字 一定可 以由A个线性无关的基底生成，若把该A:个基底写成矩阵的形式，则 有
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其中，(n, k)分组码中的任何码字都可以由这组基底的线性组合 生成，即
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此处称G为码的生成矩阵。显然，对于生成矩阵的各行来说， 只要满足线性无关即可(没有考虑最小距离)，而一个A维空间的基 底可以任意选择yt个线性无关的矢量，所以作为码的生成矩阵G也不 是p眷一的，^旦不i仑采用哪一种形式，它们都生成相同的子空间，即 同一个(n, k)分纟且石马。若编码后码字的前k位与信息位相同，则称该码为系统码。编 码的过程就是由k个信息位生成n位码长的过禾呈，通过增加n-k个 校验位来达到检错和纠错的目的。
LT码也是利用生成矩阵的稀疏性进行编码，但是同中兴低密度 生成矩阵码(LDGC码)相比，LT码不支持系统码的编码方式，因 此LT码难以满足某些实际的FEC编码需求；Raptor码支持系统码， 但是Raptor码需要单独的预编码过程，即需要一个预编码矩阵，因 此编码的复杂度较高，而LDGC码是直接利用生成矩阵编码，不需 要另外的预编码矩阵，且LDGC编码时利用了回代法求解上三角(或 下三角)方程，因此编码复杂度远低于Raptor码。总而言之，同LT 码相比LDGC的优势是支持系统码；同Raptor码相比LDGC的优 势是编码复杂度更低。

发明内容
为了在降低编码复杂度的同时，获得较好的码性能，本发明提 出了一种低密度生成矩阵码的编码方法及装置。
根据本发明的 一 种低密度生成矩阵码的编码方法包括以下步 骤S102,构造L行、N+L-K列的生成矩阵G,dgc，其中，生成矩阵 Gldge的L 4于、前L列组成的方阵Gldgc (1:L，1:L)为上三角矩阵或下三 角矩阵，K、 L、和N为正整凄t,且K〈L〈N; S104,对需要进4亍编 码的长度为K的信息比特序列添加L-K个已知比特，生成长度为L 的信息比特序列m; S106,根据I x Gldgc (1: L，l:L) = m，利用生成 矩阵Gldgc的L行、前L列组成的方阵Gldgc (1:L，1:L)和长度为L的 信息比特序列m生成中间变量I，并利用根据C = IxGldgc ,生成 矩阵G,dgc对中间变量I进4亍编石马，生成长度为N+L-K的编石马序列； 以及S108,从长度为N+L-K的编码序列中删除L-K个已知比特， 生成长度为N的编;马序列。其中，在生成矩阵Gldge的L行、前L列组成的方阵Gldge (1 :L, 1 :L) 为左上三角矩阵或左下三角矩阵的情况下，将L-K个已知比特添加 在需要进行编码的长度为K的信息比特序列之前。在生成矩阵Gldgc 的L 4亍、前L列组成的方阵Gldgc (1:L，1:L)为右上三角矩阵或右下三 角矩阵的情况下，将L-K个已知比特添加在需要进行编码的长度为 K的信息比特序列之后。其中，生成矩阵Gwgc的列重量可以满足与 LT码近似的度分布原则。
冲艮据本发明的另 一种^氐密度生成矩阵码的编码方法包括以下步 骤S202,构造K^f亍、N列的生成矩阵Gwgc,其中，生成矩阵Gldgc 的K^f亍、前K列组成的方阵Gwgc (1:K,1:K)为上三角矩阵或下三角 矩阵，K和N为正整凄丈，且K〈N; S204，根据I x Gldgc (1: K,l:K) -s，利用需要进行编码的长度为K的信息比特序列s和生成矩阵 G,dgc的K^f亍、前K列组成的方阵G，dgc(l:K,l:K)生成中间变量I;以 及S206，根据C-IxGwgc ，利用生成矩阵G,dgc对中间变量I进行 编码，生成长度为N的编码码字。其中，生成矩阵G,dgc的列重量可 以满足与LT码近似的度分布原则。生成矩阵Gldgc的K行、前K列 组成的方阵Gwgc(l:K，l:K)可以为左上三角矩阵、左下三角矩阵、右 上三角矩阵、或右下三角矩阵。
根据本发明的一种低密度生成矩阵码的编码装置包括矩阵生 成单元，用于生成L^f亍、N+L-K列的生成矩阵Gldgc,将生成矩阵 G,dgc输出至分组码编码单元，并将生成矩阵Gwgc的L行、前L列 组成的方阵G,dgc(l丄，l:L)输出至预编码单元，其中，生成矩阵G,dgc 的L行、前L列组成的方阵Gldge (1 :L, 1 :L)为上三角矩阵或下三角矩 阵，K、 L、和N为正整凄t, _@LK<L<N;比特填充单元，用于对需 要进行编码的长度为K的信息比特序列添加L-K个已知比特，生成 长度为L的信息比特序列m,并将长度为L的信息比特序列m输 出至预编码单元；预编码单元，用于根据IxGwgc (1: L,kL) = m, 利用生成矩阵Gldge的L行、前L列组成的方阵Gldge (1: L，1:L)和长度为L的信息比特序列m生成中间变量I，并将中间变量I输出至 分组码编码单元(该预编码单元可以为一个解上和/或下三角方程的 单元，有两个输入， 一个是G,dgc(l:L,l:L)，另一个是m,有一个输 出是I);分组码编码单元，用于4艮据C = I x Gldge ,利用生成矩阵 Gwge对中间变量I进行编码，生成长度为N+L-K的编码序列C (该 分组编码单元可以为一个矩阵乘法的单元，有两个输入，分别是G,dgc 和I，有一个输出是C);以及比特删除单元，用于从长度为N+L-K 的编码序列中删除L-K个已知比特，生成长度为N的编码序列。
其中，生成矩阵Gldgc的L行、前L列组成的方阵Gldge (1:L，1:L) 可以为左上三角矩阵、左下三角矩阵、右上三角矩阵、或右下三角 矩阵。在生成矩阵Gwge的L行、前L列组成的方阵Gldge (1:L,1:L) 为左上三角矩阵或左下三角矩阵的情况下，比特填充单元将L-K个 已知比特填充在需要进行编码的长度为K的信息比特序列之前。在 生成矩阵GldgcW L行、前L列组成的方阵Gldgc (1:L,1:L)为右上三 角矩阵或右下三角矩阵的情况下，比特填充单元将L-K个已知比特 填充在需要进行编码的长度为K的信息比特序列之后。生成矩阵 Gldgc的列重量满足与LT码近似的度分布原则。
根据本发明的另一种低密度生成矩阵码的编码装置包括矩阵 生成单元，用于生成K^f亍、N列的生成矩阵Gwge,其中，生成矩阵 Gwge的K行、前K列组成的方阵Gwge (1:K,1:K)为上三角矩阵或下 三角矩阵，K和N为正整凄史，且K〈N;预编码单元，用于才艮据lx Gldgc (1: K,1:K) = s，利用需要进行编码的长度为K的信息比特序列 s和生成矩阵Gldge的K行、前K列组成的方阵Gldgc (1:K,1:K)生成 中间变量I;以及分组码编码单元，用于根据C = I x Gldgc ,利用生 成矩阵G他c对中间变量I进4亍编码，生成长度为N的编码码字。其中，生成矩阵Gldge的K行、前K列组成的方阵Gldgc (1 :K，l :K) 可以为左上三角矩阵、左下三角矩阵、右上三角矩阵、或右下三角 矩阵。生成矩阵Gldge的列重量满足与LT码近似的度分布原则。
通过本发明，可以在降低编码复杂度的同时，获得较好的码性能。


此处所说明的附图用来4是供对本发明的进一步理解，构成本申 请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并 不构成对本发明的不当限定。在附图中
图1是根据本发明实施例的LDGC的编码方法的流程图2是才艮据本发明实施例的LDGC的编码装置的框图3是LDGC生成矩阵的示意例；
图5是根据本发明另一实施例的LDGC的编码方法的流程图6是根据本发明另一实施例的LDGC的编码装置的框图7是根据本发明另一实施例的无填充比特的LDGC码生成矩 阵的实例；
图8是根据本发明另一实施例的LDGC的编码装置中的预编码 单元的示意图；图9是才艮据本发明另 一实施例的LDGC的编码装置中的分组编 石马单元的示意图。
具体实施例方式
{氐密度生成矩阵石马(Low Density Generator Matrix Code,简称、 LDGC)是一种线性分组码，其生成矩阵中的非零元素通常是稀疏 的。同时，LDGC码还是一种系统码，其生成矩阵中的前k列组成 的方阵通常是一个上三角或下三角矩阵，该矩阵求逆可以通过迭代 的方法完成。LDGC的编码是先利用系统码中信息位与中间变量的 对应关系求出中间变量，然后再用中间变量乘以生成矩阵得到编码 后的码字。LDGC码的译码过程是先利用生成矩阵求得中间变量， 然后根据信息位和中间变量的变换关系求出信息位。下面参考附图， 详细说明本发明的具体实施方式
。
参考图1，说明对长度为K的信息比特序列进行编码，然后输 出长度为N的编码后的码字比特序列给后续处理单元处理的过程。 其中，校验位长度为M-N-K，码率为FK/N。如图l所示，根据本 发明实施例的LDGC的编石马方法包才舌以下步骤
S102，构造L^f亍、N+L-K列的生成矩阵Gldgc。其中，该生成矩 阵的前L列和所有行构成的方阵Gldgc (1:L，1:L)是上三角(或下三角 矩阵)，K、 L、和N是给定的正整数，并且K〈L〈N。
S104,对"K信息比特序列s添加d-L-K个已知填充比特，构
成"L信息比特序列m。
S106，由于LDGC是系统石马，所以有IxG,加(l:i:,l:i:)^in。利用 G,dge(l:L,l:L)是一个上三角矩阵(或下三角矩阵)，解方程求出1*L中间变量I,并根据CdxG,^，对中间变量I进行编码，得到l*(N+d)
的码字。
S108，对于上述步骤生成的"(N+d)码字删除步骤S104中添加 的填充比特，最终得到N比特的编码码字，发送出去。
其中，在生成矩阵的每一列中，元素l的个凄丈(即，列重量) 必须满足一定的度分布原则。生成矩阵的前L列和所有4于组成的方 阵可以是一个左上三角矩阵、左下三角矩阵矩阵、右上三角矩阵、 或右下三角矩阵(如图3所示)。
其中，若G,dgc(l:L,l:L)是左上三角或左下三角矩阵，则对于初 始长度为K的信息比特序列，添加d=L-K个已知填充比特到K个 信息比特序列的前面。若Gldgc (1 :L, 1 :L)是右上三角或右下三角矩阵， 则对于初始长度为K的信息比特序列，添加d=L-K个已知填充比特 到K个信息比特序列的后面。需要指出，添加填充比特的位置不局 限于上述情况。
参考图2,说明据本发明实施例的LDGC的编码装置。该LDGC 的编码装置用于对输入的K比特的二进制信息比特流进行编码，然 后输出N比特的二进制码字比特流给后续的处理单元。如图2所示， 该LDGC的编码装置包括
矩阵生成单元202,用于生成一个L^f亍、N+L-K列的生成矩阵 Gldge 。其中，该生成矩阵的前L列和所有行构成的方阵Gldge (1 :L, 1 :L) 是上三角(或下三角)矩阵。矩阵生成器将G他c(l:L，l:L)输出至后 面的预编码单元，并且将Gldgc (1丄,1:N+L-K)输出至后面的分组码编 码单元。其中，K、 L和N是纟会定的正整数，并且K〈IXN。比特填充单元204,用于对1*K的4俞入信息比特流s添加d=L-K 个已知填充比特，生成1*L的信息比特流m，并且输出到预编码单元。
预编码单元206，用于对1*L的信息比特流m进行解方程计算， 生成1*L的中间变量I,并且输出到分组码编码器(如图8所示， 预编码单元可以为 一个解上和/或下三角方程的单元，有两个输入，
一个是G,dgc(l:L，l:L),另 一个是长度为L的信息比特序列m,输出 是中间变量I)。
分组码编码单元208,用于对中间变量I进行编码，生成1 *(N+d) 的二进制码字比特流C，并且输出至比特删除单元(如图9所示， 分组编码单元可以为一个矩阵乘法的单元，有两个输入， 一个是 Gldgc ,另一个是长度为L的中间变量I,输出是编码后码字C)。
比特删除单元210，用于删除比特填充单元中填充的d个填充 比特，最终得到N比特的编码码字。
其中，矩阵生成单元才艮据以下原则确定生成矩阵在生成矩阵 的每一列中，元素1的个数(即，列重量)必须满足一定的度分布 原则。生成矩阵的前L列和所有4于组成的方阵是一个左上三角矩阵、 左下三角矩阵、右上三角矩阵、或右下三角矩阵(如图3所示)。
其中，在G,dgc(l:L，l:L)是左上三角或左下三角矩阵的情况下， 比特填充单元将d=L-K个已知填充比特填充到K个信息比特序列的 前面。在Gwgc(l:L，l:L)是右上三角或右下三角矩阵的情况下，比特 填充单元将d=L-K个已知填充比特填充到K个信息比特序列的后 面。需要指出，添加填充比特的位置不局限于上述情况。其中，由于LDGC是系统码，有IxG,加(im):m，所以预编
码单元利用Gldgc (1: L，1:L)是一个上三角矩阵(或下三角矩阵)解方 禾呈求出1*L的中间变量I。
其中，分组码编码单元才艮据C-IxG,啦，对中间变量I进行编码， 得到"(N+d)的二进制码字流。
例如，例如，有一个1*K=1*24的二进制信息比特数据流s (s 用16进制数可表示为D8AB13 )要通过根据本发明实施例的编码装 置编码生成72比特的LDGC编码石马字，所以有K=24， N=72。
矩阵生成单元产生一个L=48行、N+L-K=96列的生成矩阵 Gldgc。其中，G,dgc采用与LT码近似的度分布准则，G,dgc的前L列 和所有行组成的方阵Gldgc (l:L,l:L)=Gldgc (1:48,1:48)是一个右上三 角矩阵，如图4所示(其中，黑点表示元素1，空白位置表示元素0)。 矩阵生成单元输出Gldgc (1 :L,l :L)=Gldgc (1:48,1:48)到后面的预编码单 元，并且输出Gldgc(l:L，l:N+L-K)=Gldgc(l:48,l:96)到后面的分组码 编码单元。
比特填充单元在1*K=1*24的丰lT入信息比特流后面添加 d=L-K=24个已知填充比特p (p用16进制可表示为9A0C2C)，生 成1*L=1*48的信息比特流m (m用 16进制可表示为 D8AB139A0C2C)，并且输出到预编码单元。
预编码单元根据LDGC码是系统码的特点(由于LDGC码是系
统码，所以有IxG*(1:48，1:48) = m )，利用Gldgc (l:L，kL)=Gldgc (1:48,1:48)是一个右上三角矩阵，对输入的1*K=1*24的信息比特流 s进4亍解方程计算，求出1*L=1*48的中间变量I (I用16进制可表 示为942DA94E0A24 )，并且输出到分组码编码单元。分组码编码单元4艮据L = 1X"'* ，对输入的中间变量I进4亍编码，
生成l*(N+d)=l*96的二进制石马字c (c用16进制可表示为 D8AB139A0C2CCD3AC516ED52 ), i渝出到比特删除单元。
比特删除单元将添加的d=24个填充比特从l*(N+d)=l*96的二 进制码字c中删除，最终得到N=72比特的编码码字(用16进制可 表示为D8AB13CD3AC516ED52)发送出去。
为了降低编码复杂度，本发明提供另 一种低密度生成矩阵码的 编码方法。该编码方法区别于上述编码方法的i也方在于，不进4亍比 特填充和比特删除。参考图5,说明对长度为K的信息比特序列进 行编码，然后输出长度为N的编码后的码字比特序列给后续处理单 元的过程。其中，校验位长度为M=N-K,码率为r=K/N。如图5所 示，根据本发明另一实施例的LDGC的编码方法包括以下步骤
S502，构造K^f亍、N列的生成矩阵Gwge。其中，该生成矩阵的 前K列和所有行构成的方阵G,dgc(l:K，l:K)是上三角(或下三角)矩 阵，K和N是给定的正整lt，并且K〈N。
S504,由于LDGC码是系统码，有IxG,咖(im)-s，所以利用 G,dgc(l:K,l:K)是一个上三角矩阵(或下三角)矩阵，解方程求出1*K 中间变量I。
S506,根据C"xG^，对中间变量I进4亍编码，得到"N的码字。
其中，在生成矩阵的每一列中，元素l的个凄t(即，列重量) 必须满足一定的度分布原则；生成矩阵的前K列和所有4于组成的方 阵是一个左上三角矩阵、左下三角矩阵矩阵、右上三角矩阵、或右 下三角矩阵(如图3所示)。参考图6,说明根据本发明另一实施例的低密度生成矩阵码的
编码装置。该编码装置用于对^r入的k比特的二进制信息比特流进
行编码，然后输出N比特的二进制码字比特流给后续的处理单元。 如图6所示，该LDGC的编码装置包括
矩阵生成单元602,用于产生一个K行、N列的生成矩阵Gldgc。 其中，该生成矩阵的前K列和所有行组成的方阵Gwgc(l:K,l:K)是上 三角(或下三角)矩阵。矩阵生成单元将Gwgc(l:K，l:K)输出至后面 的预编码单元，并将Gwge(l:K,l:N)输出至后面的分组码编码单元。 其中，K<N。
预编码单元604，用于对输入的1*K的信息比特流s进行解方 程计算，生成"K的中间变量I,并且输出到分组码编码单元(如 图8所示，预编码单元可以为一个解上和/或下三角方考呈的单元，有 两个输入， 一个是G,dge(l:L,l:L),另 一个是长度为L的信息比特序 歹'J m )。
分组码编码单元606，用于对输入的中间变量I进4亍编码，生 成PN的二进制码字C,发送出去(如图9所示，分组编码单元可 以为一个矩阵乘法的单元，有两个输入， 一个是Gldge ，另一个是 长度为L的中间变量I)。
其中，矩阵生成单元才艮据以下原则确定生成矩阵在生成矩阵 的每一列中，元素1的个数(即，列重量)必须满足一定的度分布 原则。生成矩阵的前K列和所有4亍组成的方阵是一个左上三角矩阵、 左下三角矩阵、右上三角矩阵、或右下三角矩阵(如图3所示)。
其中，预编码单元根据LDGC码是系统码(由于LDGC码是系 统码，所以有"G咏力:尺,U)"),利用Gwgc(l:K,l:K)是一个上三角 矩阵(或下三角矩阵)解方程，求出"K的中间变量I,并输出。其中，分组码编码单元才艮据L-""咖，对中间变量I进行编码，
得到"N的二进制码字流，并输出。
例如，有一个1*K=1*24的二进制信息比特数据流s (s用16 进制数可表示为D99274 )要通过4艮据本发明另 一实施例的编码装置 编码生成72比特的LDGC码，其中K=24， N=72。
矩阵生成单元产生一个K=24行、N=72列的生成矩阵Gldge。其 中，G,dge采用与LT码近似的度分布准则，G,dgc的前K列和所有行 组成的方阵G,dgc(l:K,l:K)-G,dgc(l:24，l:24)是一个右上三角矩阵，如 图7所示(其中，黑点表示元素l，空白位置表示元素O)。矩阵生 成单元将Gldgc (1 :K， 1 :K)=Gldgc (1:24,1:24)输出至后面的预编码单元， 并且将Gldgc (l:K，l:N)=Gldgc (l:24,l:72)!lr出至后面的分组码编码单 元。
预编码单元根据LDGC码是系统码，有"G咏"H'U)-s，利用 Gwgc(l:K,l:K"G,dgc(l:24,l:24)是一个右上三角矩阵，对输入的1*K 信息比特流s进行解方程计算，生成1*K=1*24的中间变量I (I用 16进制可表示为B4B304 ),并且输出到分组码编码单元。
分组码编码单元才艮据C^xG'加对输入的中间变量I进行编码， 生成1*N=1*72的二进制码字c (c用 16进制可表示为 D99274A593CC1AC461 )发送出去。
需要指出的是，Gwgc(l:48，l:48)和Gldgc (1:24,1:24)虽然是以右上 三角矩阵为例，但是对于其他的矩阵形式本发明也同样适用。相应 地，添加填充比特的位置也不局限于上述情况。只要利用了系统码 的特点得到中间向量，并通过中间向量产生编码输出，就能获得同 样的技术效果。此外，还需要指出，以上实施例中的生成矩阵Gwge的度分布虽
然以与LT码近似的度分布为例，^旦不局限于此，只要通过一定的
度分布产生的低密度生成矩阵都能获得同样的技术效果。
纵上所述，本发明可以支持任意信息分组长度和任意码率编码，
在性能上与Raptor码类似，都能4妄近理i仑最优性能。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对 于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本 发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
1. 一种低密度生成矩阵码的编码方法，其特征在于，包括以下步骤构造L行、N+L-K列的生成矩阵Gldgc，其中，所述生成矩阵Gldgc的L行、前L列组成的方阵Gldgc(1:L，1:L)为上三角矩阵或下三角矩阵，K、L、和N为正整数，且K<L<N；对需要进行编码的长度为K的信息比特序列添加L-K个已知比特，生成长度为L的信息比特序列m；根据I×Gldgc(1:L，1:L)＝m，利用所述生成矩阵Gldgc的L行、前L列组成的方阵Gldgc(1:L，1:L)和所述长度为L的信息比特序列m生成中间变量I，并根据C＝I×Gldgc，利用所述生成矩阵Gldgc对所述中间变量I进行编码，生成长度为N+L-K的编码序列；以及从所述长度为N+L-K的编码序列中删除所述L-K个已知比特，生成长度为N的编码序列。
2. 4艮据权利要求1所述的编码方法，其特^正在于，在所述生成矩 阵Gldge的L行、前L列组成的方阵Gldge (l:L，l:L)为左上三角 矩阵或左下三角矩阵的情况下，将所述L-K个已知比特添加在 所述需要进行编码的长度为K的信息比特序列之前。
3. 根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于，在所述生成矩 阵Gldgc的L行、前L列组成的方阵Gldgc (l:L，l:L)为右上三角 矩阵或右下三角矩阵的情况下，将所述L-K个已知比特添加在 所述需要进行编码的长度为K的信息比特序列之后。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的编码方法，其特征在于， 所述生成矩阵Gldge的列重量满足与LT码近似的度分布原则。
5. —种低密度生成矩阵码的编码方法，其特征在于，包括以下步 骤构造K行、N列的生成矩阵Gldgc，其中，所述生成矩阵 Gldgc的K行、前K列组成的方阵Gldgc (1:K，1:K)为上三角矩阵 或下三角矩阵，K和N为正整凄史，且K〈N;根据I x Gldgc (1: K,1:K) = s，利用需要进行编码的长度为 K的信息比特序列s和所述生成矩阵Gldge的K行、前K列组 成的方阵Gldgc (1:K，1:K)生成中间变量I;以及根据C = I x Gldgc ,利用所述生成矩阵Gwgc对所述中间变 量I进行编码，生成长度为N的编码码字。
6. 根据权利要求5所述的编码方法，其特征在于，所述生成矩阵 Gldge的K^f亍、前K列组成的方阵Gldge (1 :K， 1 :K)为左上三角矩 阵、左下三角矩阵、右上三角矩阵、或右下三角矩阵。
7. 根据权利要求5或6所述的编码方法，其特征在于，所述生成 矩阵Gldge的列重量满足与LT码近似的度分布原则。
8. —种低密度生成矩阵码的编码装置，其特征在于，包括矩阵生成单元，用于生成L 4于、N+L-K列的生成矩阵Gldgc, 将所述生成矩阵Gwg^lr出至分组码编码单元，并将所述生成 矩阵Gldgc的L行、前L列组成的方阵Gldge (1:L,1:L)输出至预 编码单元，其中，所述生成矩阵Gwgc的L^亍、前L列组成的 方阵Gwgc (1:L，1:L)为上三角矩阵或下三角矩阵，K、 L、和N 为正整数，JLK<L<N;比特填充单元，用于对需要进行编码的长度为K的信息 比特序列添加L-K个已知比特，生成长度为L的信息比特序 歹'J m,并将所述长度为L的信息比特序列m输出至所述预编 码单元5所述预编码单元，用于根据IxGwgc(l:L,l:L)-m，利用 所述生成矩阵Gldge的L 4亍、前L列组成的方阵Gldge (1: L,l丄) 和所述长度为L的信息比特序列m生成中间变量I，并将所述 中间变量I #r出至所述分组石马编石马单元；所述分组码编码单元，用于根据C = I x Gldgc ，利用所述 生成矩阵G,dge对所述中间变量I进4亍编码，生成长度为N+L-K 的编石马序列；以及比特删除单元，用于从所述长度为N+L-K的编码序列中 删除所述L-K个已知比特，生成长度为N的编石马序列。
9. 根据权利要求8所述的编码装置，其特征在于，所述生成矩阵 Gwge的L行、前L列组成的方阵Gwgc (l:L,l:L)为左上三角矩 阵、左下三角矩阵、右上三角矩阵、或右下三角矩阵。
10. 根据权利要求9所述的编码装置，其特征在于，在所述生成矩 阵Gldgc的L行、前L列组成的方阵Gldge (l:L,l:L)为左上三角 矩阵或左下三角矩阵的情况下，所述比特填充单元将所述L-K 个已知比特填充在所述需要进行编码的长度为K的信息比特 序歹'J之前。
11. 根据权利要求9所述的编码装置，其特征在于，在所述生成矩 阵Gldgc的L行、前L列组成的方阵GIdgc (l:L,l:L)为右上三角 矩阵或右下三角矩阵的情况下，所述比特填充单元将所述L-K 个已知比特填充在所述需要进行编码的长度为K的信息比特 序列之后。
12. 根据权利要求8至11中任一项所述的编码装置，其特征在于， 所述生成矩阵Gwge的列重量满足与LT码近似的度分布原则。
13. —种低密度生成矩阵码的编码装置，其特征在于，包括矩阵生成单元，用于生成K 4亍、N列的生成矩阵Gldgc， 其中，所述生成矩阵Gldge的K 4亍、前K列组成的方阵Gldgc (1:K,1:K)为上三角矩阵或下三角矩阵，K和N为正整凄t,且 K<N;预编码单元，用于根据IxG,dgc (1: K,l:K) = s,利用需要 进行编码的长度为K的信息比特序列s和所述生成矩阵Gldgc 的K4亍、前K列组成的方阵Gwgc (l:K,l:K)生成中间变量I;以及分组码编码单元，用于根据C = I x Gldgc ，利用所述生成 矩阵G,dge对所述中间变量I进行编码，生成长度为N的编码码字。
14. 根据权利要求13所述的编码装置，其特征在于，所述生成矩 阵Gldgc的K 4亍、前K列组成的方阵Gldge (l:K,l:K)为左上三角 矩阵、左下三角矩阵、右上三角矩阵、或右下三角矩阵。
15. 根据权利要求13或14所述的编码装置，其特征在于，所述生 成矩阵G他e的列重量满足与LT码近似的度分布原则。
全文摘要
本发明公开了一种低密度生成矩阵码的编码方法及系统。其中，该编码方法包括以下步骤S102，构造L行、N+L-K列的生成矩阵G_ldgc，其中，生成矩阵G_ldgc的L行、前L列组成的方阵G_ldgc(1:L，1:L)为上三角矩阵或下三角矩阵，K、L、和N为正整数，且K＜L＜N；S104，对需要进行编码的长度为K的信息比特序列添加L-K个已知比特，生成长度为L的信息比特序列m；S106，根据I×G_ldgc(1:L，1:L)＝m，利用生成矩阵G_ldgc的L行、前L列组成的方阵G_ldgc(1:L，1:L)和长度为L的信息比特序列m生成中间变量I，并根据C＝I×G_ldgc，利用生成矩阵G_ldgc对中间变量I进行编码，生成长度为N+L-K的编码序列；以及S108，从长度为N+L-K的编码序列中删除L-K个已知比特，生成长度为N的编码序列。
文档编号H03M13/11GK101414833SQ20071016334
公开日2009年4月22日 申请日期2007年10月19日 优先权日2007年10月19日
发明者俊 徐, 方源立, 胡留军, 袁志锋, 进 许 申请人:中兴通讯股份有限公司