专利名称：基于纵向对角存储的qc-ldpc校验矩阵的产生方法
技术领域：
本发明涉及信道编码领域，特别涉及一种DTMB系统中QC-LDPC码校验矩阵的高效
产生方法。
背景技术：
准循环低密度奇偶校验(QuasicLow-Density Parity-Check, QC-LDPC)码是一种高效的信道编码技术。QC-LDPC码的校验矩阵H是由r X c个b Xb阶循环矩阵构成的阵列，其块行数是r，块列数是C，循环矩阵的阶数是b。循环矩阵通常是全零矩阵或置换矩阵。H用于发送端编码和接收端译码。通常，QC-LDPC码的校验矩阵H中只有全零矩阵和置换矩阵，产生H的常规方法是， 逐块列地输出每个置换矩阵所在的块行号i (O ( i〈r)及其相对于单位矩阵的循环右移位数s (O < s〈b)。所需的存储器取决于块行数r、循环矩阵阶数b和置换矩阵的个数η。DTMB标准采用了 3种不同码率的QC-LDPC码，其校验矩阵H具有一定的对角特性每条对角线上的置换矩阵完全相同。若采用常规方法产生DTMB的QC-LDPC校验矩阵，则由于未能充分利用H的对角特性，需要较多的存储器，增加了设备的成本。可见，充分利用H的对角特性高效产生校验矩阵对DTMB的QC-LDPC编码器和译码器实现具有重要意义。
发明内容
针对DTMB系统多码率QC-LDPC码校验矩阵的现有产生方案中存在的需要大容量存储器缺点，本发明提供了一种基于纵向对角存储的高效产生方法，有效减少对存储器的需求。如图2所示，基于纵向对角存储机制的DTMB标准中多码率QC-LDPC码校验矩阵的产生装置主要由4部分组成块行表、纵向对角循环右移表、索引发生器和置换矩阵形成器。整个产生过程分7步完成第I步，初始化索引发生器的参数，使校验矩阵的块列号j=0(O ( j<c)和块行表的行号U=O (O < u<v);第2步，从块行表读取置换矩阵所在的块行号
i= Row[u] [j] (O ( i〈r)，分别送给索引发生器和置换矩阵形成器；第3步，索引发生器产生纵向对角循环右移表的索引m=i-j+58(0 ( m〈3+c);第4步，从纵向对角循环右移表读取置换矩阵相对于单位矩阵的循环右移位数S=Shift [m] (O ( s〈b);第5步，置换矩阵形成器输出置换矩阵所在的块行号i、块列号j及其相对于单位矩阵的循环右移位数s ;第6步，索引发生器以I为步长递增改变u的取值，重复第2飞步，直到U=V ;第7步，索引发生器以I为步长递增改变i的取值，重复步骤第2飞步，直到i = r。上述产生过程简单，易于实现。本发明提供的QC-LDPC码校验矩阵产生装置兼容多码率，能在保持处理速度不变的条件下有效减少存储器需求，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。
图I是给出了不同码率η下QC-LDPC码的参数r、n和V ;图2是DTMB标准中3种码率QC-LDPC码校验矩阵产生装置的功能框图；图3给出了码率η=0. 4时块行表的结构示意图；图4给出了码率η=0. 6时块行表的结构示意图；图5给出了码率η=0. 8时块行表的结构示意图；图6给出了兼容3种码率的纵向对角循环右移表的结构示意图。
具体实施例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。QC-LDPC码的校验矩阵H是由循环矩阵构成的阵列，具有分段循环特点。从行的角度看，循环矩阵的每一行都是上一行(首行是末行)循环右移一位的结果；从列的角度看，循环矩阵的每一列都是前一列(首列是末列)循环下移一位的结果。循环矩阵的行向量构成的集合与列向量构成的集合完全相同，因此，循环矩阵完全可由它的首行或首列来表征。循环矩阵的行重和列重相同，记作W。如果《=0，那么该循环矩阵是全零矩阵。如果w=l，那么该循环矩阵是可置换的，称为置换矩阵，它可通过对单位矩阵I循环右移若干位得到。循环矩阵通常是全零矩阵或置换矩阵。QC-LDPC码的校验矩阵H是由rXc个bXb阶循环矩阵Hi,j (I彡i彡r, I彡j彡c)构成的如下阵列
权利要求
1.一种适合于DTMB标准采用的3种不同码率QC-LDPC码的校验矩阵产生装置，校验矩阵H是由rXc个bXb阶循环矩阵构成的阵列，H中只有全零矩阵和置换矩阵，每块列至多有V个置换矩阵，其中，r、c、b和V皆为正整数，3种不同码率η分别是O. 4、0. 6、0. 8，对于这3种不同码率QC-LDPC码，均有c=59和b=127，3种不同码率对应的参数r分别是35、23、11,3种不同码率对应的参数V分别是11、16、11，对于任一码率的QC-LDPC码，其校验矩阵H的任一对角线上的循环矩阵要么是全零矩阵，要么是相同的置换矩阵，要么是相同的置换矩阵与全零矩阵的混合，其特征在于，所述产生装置包括以下部件 索引发生器，用于产生校验矩阵H的块列号j、块行表的行号u和纵向对角循环右移表的索引 m,其中,O ( j〈c,0 ( u<v,0 ( m〈3+c ； 块行表，用于存储每个置换矩阵所在的块行号，它是一个vXc的二维查找表Row[u][j]，其输出是i，其中，O ( i<r ； 纵向对角循环右移表，用于存储校验矩阵每个对角线上置换矩阵相对于单位矩阵的循环右移位数，它是一个IX (3+c)的一维查找表Shift[m]，其输出是S，其中，O < s〈b ； 置换矩阵形成器，将索引发生器输出的块列号j、块行表的输出i和纵向对角循环右移表的输出s合成为每个置换矩阵的参数信息(i，j, s)，这三个参数分别表示置换矩阵所在的块行号、块列号及其相对于单位矩阵的循环右移位数。
2.如权利要求I所述的校验矩阵产生装置，其特征在于，所述索引发生器根据块列号j和块行表的输出i产生纵向对角循环右移表的索引m=i-j+58。
3.如权利要求I所述的校验矩阵产生装置，其特征在于，所述纵向对角循环右移表是按照从右上角到左下角最后一条非全零矩阵对角线的顺序依次存储校验矩阵每个对角线上置换矩阵相对于单位矩阵的循环右移位数。
4.一种适合于DTMB标准采用的3种不同码率QC-LDPC码的校验矩阵产生方法，校验矩阵H是由rXc个bXb阶循环矩阵构成的阵列，H中只有全零矩阵和置换矩阵，每块列至多有V个置换矩阵，其中，r、c、b和V皆为正整数，3种不同码率η分别是O. 4、0. 6、0. 8，对于这3种不同码率QC-LDPC码，均有c=59和b=127，3种不同码率对应的参数r分别是35、23、11,3种不同码率对应的参数V分别是11、16、11，对于任一码率的QC-LDPC码，其校验矩阵H的任一对角线上的循环矩阵要么是全零矩阵，要么是相同的置换矩阵，要么是相同的置换矩阵与全零矩阵的混合，其特征在于，所述产生方法包括以下步骤 (1)初始化索引发生器的参数，使校验矩阵的块列号j=0和块行表的行号u=0，其中，O ≤j〈c,O ≤u<v ； (2)从块行表读取置换矩阵所在的块行号i= Row[u] [j]，分别送给索引发生器和置换矩阵形成器，其中，O≤i〈r; (3)索引发生器产生纵向对角循环右移表的索引m=i-j+58，其中，O( m<3+c ； (4)从纵向对角循环右移表读取置换矩阵相对于单位矩阵的循环右移位数S=Shift [m]，其中，O≤ s〈b ； (5)置换矩阵形成器输出置换矩阵所在的块行号i、块列号j及其相对于单位矩阵的循环右移位数s ； (6)索引发生器以I为步长递增改变u的取值，重复步骤(2广(5)，直到u=v; (7)索引发生器以I为步长递增改变i的取值，重复步骤(2广(6)，直到i= r。
全文摘要
本发明涉及一种解决DTMB系统中3种不同码率QC-LDPC码校验矩阵的产生方案，其特征在于，所述系统的QC-LDPC码校验矩阵的产生装置是基于纵向对角存储机制，主要由块行表、纵向对角循环右移表、索引发生器和置换矩阵形成器四部分组成。本发明提供的产生方法过程简单，易于实现。本发明提供的QC-LDPC码校验矩阵产生装置兼容多码率，能在保持处理速度不变的条件下有效减少存储器需求，具有资源消耗少、功耗小、成本低等优点。
文档编号H03M13/11GK102932004SQ20121044414
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者张鹏, 蔡超时, 刘蕾 申请人:苏州威士达信息科技有限公司