一种构造低密度奇偶校验码校验矩阵的方法及装置的制作方法

专利名称：：一种构造低密度奇偶校验码校验矩阵的方法及装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及通信信道编码
技术领域：
，尤其涉及一种构造低密度奇偶校验码校验矩阵的方法及装置
背景技术：
近年来，低密度奇偶校验码(LDPC:LowDensityParityCheckCodes)以其接近香农限的性能和相对简单的解码结构而得到人们的广泛关注。LDPC码是基于信任传播(BeliefPropagation)迭代解码思想而开发出来的，属于一种线性分组码，可以用生成矩阵和校验矩阵来表示。适用于手机电视、数据广播等应用中的无线通信系统信道编码技术。LDPC码独有的特珠性在于它的奇偶校验矩阵中"1"的数目远小于"0"的数目，这种特殊性称为稀疏性，所以，LDPC码也被称为稀疏图码。其名称"低密度奇偶校验码"中的"低密度"也正来源于此。LDPC码具有较大灵活性和较低的差错平底特性，译码复杂度较低，所以，LDPC码在许多场合下性能优于其它类似的编码，比如Turbo码。其本身有抗突发差错的特性，不需要引入交织器，避免了可能带来的时延，且LDPC码可实现完全的并行操作，便于硬件实现，吞吐量大，极具高速译码潜力。矩阵，再根据生成矩阵进行编码。但高斯消元的过程运算量大，且破坏了校验矩阵的稀疏性，不利于实现。所以，如何构造易于编码实现的LDPC码校验矩阵，成为目前研究的重点。目前，LDPC码可以采用结构化构造和随机性构造两种方法来得到。每一种设计方法都只能对应LDPC码的一个子集，或者性能比较出色，或者易于硬件实现。一般地，采用结构化构造的LDPC码易实现，而采用随机方式构造的LDPC码性能出色。在目前构造LDPC码校验矩阵的过程中，并没有明确的准则来规范校验矩阵中列重和行重的位置及个数。为构造性能更好的矩阵，人们一直在不断的搜索和寻找合适的矩阵，这种搜索过程，包含了随机的安排1的位置和个数，再从中选取性能优异的校验矩阵。通过这种不断的尝试，渐渐找出规律，总结出一些构造方法。在LDPC码校验矩阵中，若行重和列重恒定，即在校验矩阵中，每列或每行中1的个数是恒定的常数，则LDPC码被称为规则码；若所述情况相反，则LDPC码可以被称为不规则码。一般来说，不规则码的性能优于规则码，但增加了编码硬件实现的复杂度。并且因为不规则码不确定的行重，可能会构造出含有较高数目短环的校验矩阵，这种所述短环对于LDPC码的性能有着消极的影响，所以，尽量消除短环可以提高解码性能。如今，LDPC码已经应用在现有技术中的数字广播标准和网络标准协议中作为信道编码方案，因其良好的性能，LDPC同样广泛的应用在光纤通信和磁盘存储系统中，对改善系统的传输性能具有重要意义。在现有的标准协议中，定义了一种通过循环置换得到的LDPC码校验矩阵，这种校验矩阵最大码长为2304个比特位，包含的码率分别为1/2、2/3、3/4、5/6。而LDPC码的一个特有属性就是码长越长性能越好，所以2304这个码长适用范围太小。并且不同的业务对编码速率的要求也不一样，显然，现有技术中出现的1/2、2/3、3/4、5/6四种码率可选择性太小。目前，还没有一种简单、可行的构造方法，能够构造出具有广泛灵活的码长和适用范围更广的码率的LDPC码校验矩阵。
发明内容本发明的一个实施例的目的是提供一种构造低密度奇偶校验码校验矩阵的方法及装置，从而构造出具有广泛灵活的码长和适用范围更广的码率的低密度奇偶校验码校验矩阵。本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明的一个实施例提供了一种构造低密度奇偶校验码校验矩阵的方法，包括构造基矩阵，所述基矩阵左半部分采用基准矩阵形式或在基准矩阵形式基础上随机列置换产生的矩阵形式，右半部份采用双斜线结构，所述基准矩阵形式的构造方法为按顺序以列重为3、列重为3、列重为6为一組作为循环单位，按顺序循环排放，直至将所述基矩阵左半部分排满；在基矩阵的基础上，将基矩阵中数值为1的位置处赋循环移位因子，构造模型矩阵；用以扩展因子为单位的循环单位矩阵将模型矩阵扩展为校验矩阵。本发明的一个实施例还提供了一种构造低密度奇偶校验码校验矩阵的装置，包括基矩阵构造单元用于构造基矩阵，所述基矩阵左半部分采用基准矩阵形式或在基准矩阵形式基础上随机列置换产生的矩阵形式，右半部份采用双斜线结构，所述基准矩阵形式为按顺序以列重为3、列重为3、列重为6为一组的循环单位按顺序循环排放，直至将所迷基矩阵左半部分排满的形式；模型矩阵构造单元用于在基矩阵的基础上，将基矩阵中数值为1的位置处赋循环移位因子，构造模型矩阵；校验矩阵构造单元用于将模型矩阵用以扩展因子为单位的循环单位矩阵扩展为校验矩阵。由上述本发明的一个实施例提供的技术方案可以看出，本发明提供的低密度奇偶校验码校验矩阵构造方法，实现简单，灵活性大，因为是采用了半随机构造方式和结构化构造方式并用的构造方式，且基矩阵中列重安排特殊，具备了不规则码的特性，又不失规律性，所以，本发明的实现既保证了低密度奇偶校验码性能的优异，又便于编码硬件的实现。图1为本发明方法的一个实施例的具体实现过程流程图2为本发明实施例中的校验矩阵具有的近似下三角结构图3为本发明装置的一个实施例的结构示意图。具体实施例方式本发明的实施例通过对现有技术的改进，提出一种结构化的不规则低密度奇偶校验码(LDPC)校验矩阵的构造方法，从而提供了一组码率范围广，码长灵活可变的LDPC码校验矩阵，其码率包括2/5、1/2、3/5、2/3、3/4、4/5，码长最大可到29972个比特位，这些校验矩阵的提出，使LDPC编码趋向简单，提高了LDPC码解码性能。本发明的实施例在实现过程中，根据不同的码长和码率要求，首先要明确所要构造的LDPC码校验矩阵的大小，即校验比特的个数(M)x编码后的码长(N),然后选取合适的扩展因子Z构造校验矩阵，所述的实现过程主要包括首先构造大小为行数(m)x列数(n)的基矩阵，且所述的m-M/Z，所述的r^N/Z。为保证m、n都是整数，Z应为(M，N)的一个公约数。m、n、Z的选取可能有多个组合，可根据实现的需要选择其中的一个。所述基矩阵左半部分采用基准矩阵形式以及在基准矩阵形式基础上随机列置换产生的矩阵形式，右半部份采用双斜线结构，所述基准矩阵形式具体为按顺序以列重为3、列重为3、列重为6为一组作为循环单位，按顺序循环排放，直至将所述基矩阵左半部分排满；然后，在基矩阵的基础上，将基矩阵中数值为1的位置处赋循环移位因子，构造模型矩阵；最后，用ZxZ为单位的循环单位矩阵将所述模型矩阵扩展为校验矩阵。本发明实施例所述的行重表示基矩阵每一行内数值1的个数，所述的列重表示基矩阵每一列内数值1的个数。本发明实施例所述的模型矩阵的基本结构为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>"，其元素为循环移位因子()，其中，所述的i和j分别对应循环移位因子在模型矩阵中的所处的行数和列数，Z为扩展因子。本发明实施例所述的基矩阵结构为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>，其元素为0或1，其中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>。例3<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合本发明实施例所述方法的具体实现过程流程图(如图1所示)，对本发明实施例的具体实现进行详细10的说明，具体包括步骤1、构造基矩阵基于考虑到不规则码的性能一般要优于规则码，但实现起来复杂度增加，所以，本发明采取折中的方式，将所要构造的基矩阵分为两部分，一部分为不规则码，另外一部分为规则码。其中，将所述基矩阵左半部分设为不规则码；将所述基矩阵右半部分设为规则码，采用双斜线结构。所述基矩阵左半部分采用基准矩阵形式以及在基准矩阵形式基础上随机列置换产生的矩阵形式，所述基准矩阵形式具体为按顺序以列重为3、列重为3、列重为6为一组作为循环单位，按顺序循环排放，直至将所述基矩阵左半部分排满，比如3、3、6、3、3、6......，3、6、3、3、6、3...........,或者6、3、3、6、3、3.......，具体形式可随机调换。所述列重在排放过程中，可随机的安排每列中1所在的位置，并统计这样得到的基矩阵的每行行重。若某行的行重小于平均行重，甚至为0，或者某行的行重大于平均行重，则可以随机但避免产生短环的情况下进行调整，直到行重平均。这样得到的基矩阵左半部分，合并采用双斜线结构的基矩阵右半部分，得到了LDPC码的基矩阵。2、构造模型矩阵模型矩阵的构造是在基矩阵的基础上，为基矩阵中每个1所在位置赋值，以确定后续操作时需要的循环移位因子。对于基矩阵中数值1所在位置赋值，从而获得所述循环因子的过程也采用两种不同的方式，具体可以包括(1)对于基矩阵中左半部分，随机的生成一个长度为Z的数组，其元素是随机排列的、小于等于Z、且各不相等的数值，将这些数值赋给基矩阵中左半部随机构造部分的1,从而得到循环移位因子；(2)对于基矩阵中右半部采用双斜线结构部分，将数值为1的位置赋值为-1,作为循环移位因子。对于所述方式(1)和方式(2)在执行时间上不分先后顺序。所述构造模型矩阵过程还包括将基矩阵内所有数值为O的位置赋值为-1。所述构造模型矩阵过程中，为避免短环的产生，若出现相等的循环移位因子，则随机的标注其中某个，使它在后续操作过程中，用ZxZ为单位的循环单位矩阵扩展后再逆时针90度旋转，这样可避免短环的产生。基于以上操作，可以构造出适合扩展因子的模型矩阵。3、将模型矩阵扩展为校验矩阵有了以上某个基准码长的模型矩阵，就可以通过不同大小，以ZxZ为单位的循环单位矩阵对模型矩阵进行扩展，从而得到不同码长的校验矩阵。模型矩阵中，-I的位置用ZxZ的全零矩阵扩展取代，所述全零矩阵为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>;模型矩阵中，O位置为ZxZ的单位矩阵扩展取代，所述单位矩阵为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>;其它&"'位置，需用ZXZ的单位矩阵循环移位<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>z。J，z。为基准码长的LDPC码所对应的扩展因子，为基准码长LDPC码的模型矩阵中的循环移位因子值。例如，要构造2880码长2/5码率的LDPC校验矩阵，可利用基准码长5760、2/5码率的模型矩阵进行变换再扩展得到基准码长5760的模型矩阵为11<W-1，10915147-i躬30S25612—1-1-1-1133-159-l-1-1-l156-l-1331306394-1-1-i—1-1103182鹏—1124115380-100000mU8667923-l139343800000一l02880码长的扩展因子确定为Z二96，矩阵中-1的位置用9"96的全零矩阵扩展取代，0位置为9"96的单位阵扩展取代，其他位置，需用9"%的单位阵循环移位乙.'"'次扩展取代，其中，移位次数"'6L192—2880码长，码率2/5的LDPC校验矩阵。通过以上方法构造的LDPC码，可适合多种编码方法，尤其适合近似下三角编码和准循环编码，如图2所示。这样就扩展成了按照上述构造方法，精选出一组性能比较优异的模型矩阵，码长可达到29972个比特位，码率适用2/5、1/2、3/5、2/3、3/4、4/5,来说明本发明实施例的效果，但采用本发明实施例提供的LPDC校验矩阵构造方法并不只限于构造上述校验矩阵，还可以采用本发曰/在此不再赘述。所述性能比较优异的模型矩阵具体可以包括1、基准码长5760对应的模型矩阵，扩展因子为4e192,具体如下:2/5码率的模型矩阵-1140-1184-l-1-1_im-1-i-i38_1-l-1-i_159-l_1-i-i_i107-100-卜l--l-1-1-l-l-l-1叨146-1-l_1-l0D-l-1—1-1一l—1_i—i-1—1一l-l—i-109-1i51_1-1156-1-i-1-i_i_i-1-l-l00-1-l-1-l一i_i_t一i—1-1_1—i-S288-l〕_i-1-liiiiiii-l97-l-1-1-133130-i-1-1-10〕0-l-l_i一i—i—l—i-i-i-i-i-1171-i一l-l_1_1—11810-1-1-l-l-l-1一l-100-1_i—1一i—i—i-i-ii-i-i-i-1-i5612-l-1-i_i-1_1-11-i00一i_i—t—l—i_i-i-i一]-1_1-l-i-l_1-1-i5115-1—1_1-1-l一l一l-1-l-i00iiiiiiii001iiiii10o-卜iiiii00-iiiii-I-1-l-1-i94-1_1_1-l6679-i-l-1-l一l-1—1一l一t一i_i-10]-i_i—l-〗〕o--i-]-1-147_i-I_1-i-1-113934-1一i一l—1一l一i一i一i-1_i—1—t—1_10〔i--1-1MS300-132-1了5001/2码率的模型矩阵:78-11"-l-1-l-l-1-l-1-190-1-lli1630-l-11-l-l-1-l-i-1-i-1-1—11-1〔i-.1U3-l_1-l35-1_-l-l79-l_1-100-l-1-1_1--1-l-l_1-1-l-i—i-1181-11-181-l犯-l-l_1-l-1--1-1-l00-1-1-]-]-1-1.-l1—1-1-l-11871ir(.-l_1'1_1-l-l-1-1-1-1-L-l0G-l-t-.1-l-1-1-l一l-1一l-1-]IK-1-i-i-9-1〗加_1-l_1-1-1-]-]-10-1-1-1_1-1-1-—1—1-1L33-]-l-1_i-18b_i-l-1190-1-l6-1_-l-1-100-1-l.1_1_1一l—1—1-1-1-1-199105-1-1102_1-l-l-l-118-1-i-l-1-i-l00-l-1-1-1—1一一！-J-l-1138108-〗1:38110-i-l_1-lm0-1-l-1-l-1-100-1-1-1一l1-1-i82J-1-1--i_i-l-!_150137_1-1-1-1-l-l-l-L-i-丄011-i_1一L-1—1-1^15:-:]1491-1-1.126-1_170_1-1_1-1-l_1-1-1..i400-1-l-1-l-1-r:"_159-l-1-1-1-142-i-112-l-1-1-l-l-1-l_]-1_100——1—160-l-'i1_1-l-1…1_1-l111-l-1139-1-1-1_1-l-l-l-1-l-1-100—1-1-193_1-i-l16453-1-4-L-1176-1-i-1-l-1-1-1_1-1-1-l_1-1_1■-i〔1L)—1-l'-1-1-l-110020-l-l_1-1-1-1-1-l-l-l-l-1-l_1-l-l-1f0-1-1--l-I-i一l-124-1n--1-l52-1163-1-l一l-1-l-1_i一l_1-1-l103/5码率的模型矩阵i-i-:i-1-1122-l30-i-i-153-l-198〗83-i-1-3_i-l-l-l-1172114076-1_1-l-1155-l-1130-l丄5042-l-lm-l-i-i148-1-l-1-l2431-1-190i38-1-l-l-1-l72-1-l47-1188皿-1-1119-lm151-l79-i-l-i-l-l-l20-1-l56127-1-l70-1-l27_1區-1-l19-1-l-1-1-l-l-1-1IO(J-l-125-3-i-i-14383-]14673-l-1_1-i50-l169-1-1-l_iin_1-1-1109-l-1186-1105-l46-199-l-l-1-1-1147-1-1-1-1-1-11-1-i-1-l_192-lby-148-11218880-l-1-1f6W-11-1-I_1-1152-i-1-i136-i—1_116086—1一l2/3码率的模型矩阵-11%-L-1172_1_i16-l101-]-i-1183-1-i136-1-l-1173_1-1189_186-123147702-l-l-i-1_1-l-1181-1-1-l44122-11509457-1-l-1-l185-1%-1-1-l87-1115&-1-148-1-i11716614911041-1-1-l-l-193_i153--1-]6-1164':4159-l-l-135-l-l188-1-l91-i-l-1-1167_11174-L-l113-l-l-l-i-l100-168816592129_'l-1109-1_1-l_1-1_178_113964-1134-1-l-l61-3-1-〗-l-l130-1125-l10683_1137-177-l22-l17542112-1-0-1-1-l-1-l121-134-1-1126165-1-1_1-1152m〗_1--i_133—1-im-1264015-l178-1-114-1-10_1-l-1-1-l-1_1-l-1_1-l_1_1-l-1-l-i-l:〗-10-100-10-1-1-1_1-l-l-1-l-]-l-10_100-10_1-l--l-'l-l-l-1-1-1-1_1-1-l_1-1-1-i0-1-l扁-l0-10〔i-1u_1-l00000_1-l_1-l-100-1-1-1-l-100-l-i-1-100-t-l-l_i_100-l-L-l-I-1-l-l-l-1-l0-L-1-l-1-1-l-1-l-1-1-l-10D-i-1_1-1_1-l-1-l〔i0-1-i一l一l--1-l-1-l00一T"T"T*1T*"。、4/5码率的模型矩阵12卜0"4-1.171-L-183-1-1114-11062;-1191-115154-19496%-11S4101531358785-128421763735-1-150-1-1113-1-1327389701117913019109122化-l62-1-12797-115682-1-1185181-1W55-1-1166-114551-1102-111917-177-1-1Ml4-l-1161131-111213930111-l39-125-114814240728324-l104-l44590-1-1-i-179180131568-100-l-i-1110124157-10-100-1-i-1l犯-1-1120-1-1-100-i-1806012329-i-1-1-10015947-1-1369-1-1-l-i02、基准码长4608对应的模型矩阵，扩展因子为2。=192，具体如下:1/2码率的模型矩阵94-1-151-.1-112-14-l-1-11570-1-1--1-l-l-l-l-1-l-l-l59-l-1-l-1141-1-l97-154-lrj0_1-l-l-l-1_1-1-l-1182149-l-l_i-1-1-18669-1-l-l-100-l-l_1-丄-1-l-丄-1-l-1-1-l-l-1170116_1155175-l-l-1-100-l-1-l_1-l-1-1-1-1-l4615-l145-1-l-l-1410-l-1-l00-l-1-1-l-l-1-1-lbt74-1152-l-l165-l-l-l-1-1-l-l-1〔)0-l-l-1-l-l134-1-l181-l-l-l-l-l-195-l-1-1-1-l-l00-l-l-1-1177-l-1-l115173-l-1-l9_1-1-1-1-1-1-l-l-100-1-l-172-l135-l_1-l49-1-l-l191-1-1-1-1-1-1-1-1-100-1-1125-l_1174-l-l-1105-11_1-1-1-1-l-l-1-1-l—1-100-1-l21-1-l144-1-l-1_114848-1-l-l-1-1-l-l-1_1_1-l00-l-14498-l11-120-1-l_1-l157-1-l-l_1-1-l_1-l_1_102/3码率的模型矩阵83:M-136161-155-l38_1-l11S-157_1如880一l-1_1一i—!82-l4685-l-1-127-175-165159_1-l一l00-1_1-l—i一i92-l-1-l70-1184一l281_1_111-153180一ii:i0—1_1一l—i-l-l1551<16-l9980178一l190-l-l180-131m一l—i—100_1一J一J120123-110-l-l26-l-177S3-l41-l-l68_1_i一i-l00一J一J32-l-1_1犯16491102_164-176137-1-l-l1ii-l_100一i442356-l-1-1-l1T5_112-l-1162-l127-1—i—1-I-1-100-l-1_1171_1181刷-I-14533-16_11852288—i—i一l一l—1—103/4码率的模型矩阵173-1144145-111_1151174_15713115591152-l:兆ni〕-1-l-1-168躬-1%-l46m163129t47-l-l135125-11691381-100_1-1-l150176化-l-l41_119140_122-116244-1-1-100-l-1110.-1882%47_16390168142-1_124-10--i-l00-1-l2130_1-l12-l2328-l35_1-i_i-l-l0:5]-li「1S6-198-i48&-1185-1153126-177-i_1_1-03、基准码长23040对应的模型矩阵，扩展因子为^=192,具体如下:2/5码率的模型矩阵1到32列33到64列<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>2/3码率的模型矩阵:1到32列88184731876976179149175150111〕16060167137？346125-786512717013879—7512174139U01532511519033到64列30SO—124133-1861561809686123283514892100!26—34—118158160i4212515520别TTT,13一一6III化,31-1-111.6I_i_I<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>4/5码率的模型矩阵1到32列-1--1-1-1134-1-1-1-l-l-i-1-l-i61-1-1-1-l_1-1156-1_1-1-1-l-1-1_1-l-1-1-1-1-1-i-1-1-1-1-1-i-1-1-1-i72-1-12。-i133-1121-1130-1-1-1-1-1-1-1-1-1-11-1-1-1-1-162120-l-l-l-1-1-l-1-l"7-1-i匿l-l-l-i-14850-1-1-1l'"_1-11-1-1-1_1159-1-1-1-1170-I-1-123-l-1-1-1-1-1-〗17','-I163-1-1-l73-1-1-1-198-1-185-1-1-1-1-1-1-1-168-1-〗-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-i-1-1-1114-1-1-l-1-1171-1-1-!-1-1-1-l190-1-1-1-1-1-163-1-1168-1-1-1-1-1-1-1-1-l-1182W-1-1-178-l-1-1-1-1-1-1-1-l137-1-1-1—1-1-194-138-1-151-l-1-1-l-1-i-1-l-1_1-l-l111-l-lu830-l-l_1-l-l-l-1-1-l-1-l77-l-1-〗-1-1-1--1-l36-1-1M0-1-1-1-1-142-11"-l-1-1-1--i-192M-1102-1-131-l-1-1-l-1-1-1161-1-1-1144-147-1-1-1-1-l-i-1-1180-1~1-1-1-1-1-1-1-1-117S-1-i-1-1-i-i-1-i136-l-1-i-1155-l-1175-1-1-133-1-1519-1-1-143-l-1-1101-1-l2-1-l-1-1-1-I-1-1-1_1-1-l-l-1-149123-！35108-1109-1-1-1-1161-1-1-1-1156-1-l-I-l-I-i-l-I-1-l-I-l-i-l-I-lIS-1-l-l-i-1-1-l-1120-1I_1-1-13S3-1-1-1-1-1-l-1-1-1-1-I-1121-1-1-1-1-1-I-1-1-1-I-1120--l-lU7-1-l-l-l-i-l-l-l-l-l-l-l-i-48-l-i-I-l-l-l-l-15055-1-l-1-1-1-117023-1-1-1-i-1-l177163-l152-1-I-I21-l-1-1-l-1-l-l-t-179-1-i-1-I-1-1-198-1-185-l-16854-l-1-1-1-17-1-1-l<W-1-l-1-1-1-1-1-1-1口i-119']63-I-1-1--1-l-1-1-1-1-1-1-1-1-l-1-1-i-1-i-1-1-i-i168-1-1-1-)162-1-1-1-173137-1-1-194-1-1-1-l33-l-1-1-1-1-1-1-1-1-1-l-1-l-l111US30-l_1-l-1-1-l-|77-1-l-175-190-I-l-l-1-1-1-l--l-l-1185-171-1_1-l-1-l-l-l-i--1-l-l140-l42-1-l-l-l-l-I-l-1173-1-i92102-1-l-1-1-l-1-l-1-1161-1-1-1-1-i-147-1-1-1-1180-1-1!53-l-116-1-1-i-1-1U0-1-1-1-1-1-1-i-1-1-1-i-1-1136155-1-1-1-1-1-1-l175-1-1-I33-l-1-l-1-l-1-133到64列-i491233510S-l109—1-I-1100—1-1-I—1—1-1-i—153166145—1-1131—1-1-1-l--1—1—(18-l-1-1-1-167-1-39-1-1-l-1-1-1-1-l-1-119-l-1-1-1154-l,-l-I-1-1-1-1-i-l.1-1-1-l37-l-1-1142-1-l8780-1-1-1-1-1-1-I-1-l-lU-1.-l12-1-i-1-l-i.1-l'A-l-l1S9-18170_1-l_1-l如88-l-11-l-1l[。-11S1-l-l-1W-1-11-1152-〗21-1-1-i-l-1-l-1-1-179-l-1-l--1-i-Il-1-1-l164-1-I-l-1-l-1-I-1-1-1-154-1-1744-1-1-11-1-184191-l-I-11."39-1-1-1-1-1-1-1-l-1-lUP-1_1-1-i176-l-l69-1-l-l-l-l-l-i-1-l45-1-i-1-i-l-l1S7-1-1-l-i-1-1-l。s-l-1-1133127-1-1-1-1-1-14-1-I-l-1-1-1-1-1-l-l-1-1'l135-l75-1-190--1-l1s5-l-I_1-i-l7l-1-1-l-1-I-1-l-1-l-1--t-1-I-i-l—1-1-1gg-i-1--1123-157-1-1-1169-1-1-146-1-1_1-1-l-t-1,-1-1_1-1-l-1-1-1-i-1記"-1-1-1-1-〗16-1-1-1-1-l-1-1-i-1-1-i-1-1110-1-l-1-i-l25-1-112-1-1-1-1-1--l-1-1_1-l-1-1-I157-1兆-1-1-1-1-1-i-1-1-1146-I-l_1-183-1_1訓-1-1-1e,3-1-1-1-1賜-1-1-I-l-1145-1-1131-1-1-l-113-1-l-l-1—1-l-1-1-167-I-1-1139-119-I-1-1-1-1-1154-1-i-1-1-1-1-1-i-L_1-1-1-l-1-l-l-1-l-1--1-l-1-l-l-l_1-l-l-！-l-l-1-1-l130-137-1142-1-l-1-1-1-l-l-I-1-1-11-l-l-1-i,-l-l81-l70-I-l-1-l-1_1-1-l-140--i-l-188-1-l-l164-l-l-l-l-13-1-i-1-l-l-l-i-1-l-l-l-l-1-l-1—1-i—164-l-l74-l-l-l-11-1-1-I-1M-1-1-l-1-1-1-i-1-1-1191-1-1-l-1-1143-i-1-189-16528126-i-i-1-1-1-1-1-1-1-1112-1-1-1-1-1-1-117669-145187-1-1-126-1-1113-1-l-1-1-1133-1-1-1-1-1-1-1-l133-1-l-1--1_1-1-1-l127_1-1-I-l-l-1-I_1-1-l-1-)-11-l-1-l_1-l_1-1"-1-1-1-1-166--1-1-1I_1-.1184-1-l-99-1'"i-1-1-1_1-l-1-l-1-l_1-1128-157-1169-1-i-146-l-1-1-.1-l-1-1-1-1-i25-l12-1-1-1-l-1-1-1-1-1-i-l-l-1-l-1-1-1-1-1—1-1一i—J一i一—j———i-1…151-1-1-1-1-l_I_1-1-1_19-143-1-l-I-1-1-1_1_1-1157-l96-1-1-l14665到96列-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-l-1-1-1-113-1-1-1-1-1-1-1-116558-1-i-1-1-1-117429-12217-l-l-l-1-1-l-1-1-1-l107-1-1-1-1119-1-l-1-i-1-I-1-1-l-186-l-l-1_1_1-1-l-1-156-1_1-1-l188-1-1-1-1_1-1-1-1i]--i-l-1148-1-1-l—1—I-1—1-1—1-1—I-1—1106—1151—1-1—1—1-1—1—1—1—1—1—1—1—1-i_1—I—1—1-t3-1-1M-1-1-164"M-1132-1-1-1-1_110_1-195-1_1-1-1-1-1-1-1_1--1-l-165-i-l_1-1-1-1-1-1-l28-I-1-1-1-l-1-I-l-l_1-1-1-1126-1-1-l76-1-1-i-l-1-l-!-l-126-l-1-l-1113-1-l-l-1-l60-l-l32-l-1-1-1-191125-l-3-1-I-lli—fc-1"1-l-i-1-l-1-l-1-1129-1-1158-1-1-1-l-I148-1-1-1124-l-I-I_1-i-1-11S499—1—1-141-1-1—i-1-1-1-1-193Zl-1-]-1—1-1-1-1-1-34-1-1-1-l-1版-1-1-l-1-1-1.1-1-1-1-l97-l_iC-l-1-1-l1-1-1-1-1-1-1-1-1_i-1-1-l-l-1-I-1-1-1-1-1-1-1-1-l-1-l14917282116-1-i_1-1-152179-.1-1-1-1-1-1-1-1-1-1167-1-1-1-l39-I-1-1-1-1-1150-1-1115-1-1-1-1-1-1-1-1_1-l-1-l-t-1-1165-1-1-I-1-l-l-l-l-l-1-158-1-1-1-1-l-1-l-1-l-1-i1342922l'〖107_1-l-1_1-1119_i-1-1-1-1-i-1-1-1_i-i—l—一一l—i86_1_1-1-172-137.1-1s0-l-1li-1-1i2256188-l-l-1-I-i-I-〗-l-1D-i-lW-1-184-162一l-1—1-1-1—1-1-t-1—1103181—159—1—1106_1—t15!—1—1141—t—i—1—i_1—1—1—1-l-i-1-1-1-l-1-l-1-1i32-1-1-l-1-1-1-l-1-1-1-1-1i(]-19573-1-1-l-1-1-1-176-1-1-1-1-i-i-1-i-14-1-l-i-1-i-i-1-i^—i—I—-t-i—i-i—1m-1—i—l-1-1-1-1叨32-1-1-1-1-1_1-191-1_1-1-1-l-i-1-1-I1-1-1-I-1125-t82-1-.1_1-1-l-14135-11D5-1-1-1_1-1-l-1_1-1l9158-1则-1-1-1_1-1-1-1124-15-1-1-1-1'11-1-i-1-1-193-1-1-127-1-1-1-1-!-1-1-1-1-i34-!-1-1-136-i-1-1-l-l-1160136-l_1-115-l-i-1-l97147-l-16-1-l31-1-i-1-l-l-l-1-1-1-l-1-1-1-1-t172-1-1-1-1-182-1-1116-1-1-1-1-1-152-1179-1-1-1-I178-1-.l-l-1-1'j-l-1-1-1-1-l-l-1167-1-1-139-1-1-l_1-1_t削-IU5-1-1-1-l1012297到120列:20-1-1-i-i-1-l-1-1-I_1-i_1--i-i-1-i_i-匿-1-1--100-卜l-l-l-l-1-卜l00-l-l-l_1-l-:-i-i-i-i-i-i-:--;-1111;111i-1-1-1-l-ll〕0-1-1-1-l-l--i-1_i-i_i-i_i一i_i-1-l-l-1-1-100_1-1-1_1-_i一0-1-1-l-i-1-l-1-l-1-l_1-l-l-l-I00-1-l-t_-i--il_1-i_1-i_1-1-1-l-1-l-l-l-1-l-l00-l-1--i--1-1-l--l-I-1-1-i-l-l-l-1-l-1-l-1-100---1--i-i-1-i-i-1-i_i-1-l-i-l-l-1-l_1-1-1-i00--1--i-1_1-i-1-i-1-1_i-1-1-1-1-！--l-1-1-1-10[j—1--i-i_i-i-1_i-1_i-1-l_1_1_1_1-1_1-l_1_1-l_1-124-I--1-l76-i'5y-1-i--i=;:i二1-1-1-1-1144-137-1-l101-l-l00-l一l-1一l一-1-l-l-1-1GO-l-l-l-鼎-1-1-—1一l—1一i—;—!—;—i-1-l93-1-1114-1188-t-1-1-lU6-l-I-l-l-l00-l-w-i_i-1--1-1-!-11—i—1—;—;-iT3-1一i—!_1—i37U3-l-l-l一l一i-l-l0-l104-1-1-l-1-1-1-1-l-"l-1-1-1-1-1i12-1118-1-1-1--1=i=|二1-1-1—1102=1=1::l二i=;:i二;i二l二i=--l1-l-1-1-1-l-1-l-1-i-1-1-l-l-i57-183-1-im…i-1-i-i-i-i-i-i-92;—;—;—;—1-112-1-1-1:i二!—i—;—;6:'-i-1-1---i-i-i-i--1-1l-1-132)JjJJj_i-iii567-l-1-1—-1-38--1-1-ji;i-;-;-i,--l--125-1-1-1-1-129-1-l-l-I-l-l-l-1--1-i-13—;—;—i—i3—i丄i111-1-1TO98-1-]-156-1-—;—;—;一1117-1-i-1-1-l-136-125-l112652-1-1-1-j-;i:;=;=;:1016-1-1-1-148-1-1-J11-l-1-l26<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>33到59列<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>4/5码率的模型矩阵:1到32列<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>3/5码率的模型矩阵:1到32列84461465-473-4343554/5码率的模型矩阵:1到32列27245034-1S54715382424104202-417-13815-l德顿206-1-136柳390--I则-i-222-121—40321S7236230棚368-115713495—1473352216—1284，253-l496-l14-1298327m—1-12'〖S82187101-13141887-492—3533到59列-i-i姚177n-!289-l-i437-l'49娜-1-l-1柳-1-1-1252-l-1:i42—1262506491-1221-1185-l—13945190-1-l24-1-1-1227恥-i-1268-1-1-i-l-1舰-153404-1-1-1-I-1-l-1-1-l35-1-1-1-l20319-1-1-130279-1420303127-1-1-1—1-l80154-1-I--1Tf-198423_1_1-1_1-123428183159-1-127028柳474-1-1—1-1—1柳331-1-i-1-1144-1-1-1--1-1223柳-1-1475-1-1-1-418369470-1-1507242-123630-361275310373-i如77197367鄉—1-1-I—151154204晚2犯:3U1—1—1娜加33到59列:252249■34526-130312462192433213-2tfllicy98二_|_=二2I二一2143352211-5134iir-i543Tl本发明还提供了一种构造低密度奇偶校验码校验矩阵的装置，其特征在于，具体包括M)基矩阵构造单元，用于构造基矩阵，所述基矩阵左半部分采用基准矩阵形式以及在基准矩阵形式基础上随机列置换产生的矩阵形式，右半部份采用双斜线结构，所述基准矩阵形式具体为按顺序以列重为3、列重为3、列重为6为一组作为循环单位，按顺序循环排放，直至将所述基矩阵左半部分排满；所述的基矩阵构造单元具体包括1、左半部分构造单元，用于构造所述基矩阵的左半部分；所述的左半部分构造单元具体包括列重排放单元，用于按顺序以列重为3、列重为3、列重为6为一组作为循环单位，按顺序循环排放，直至将所述基矩阵左半部分排满；2、双斜线结构部分构造单元，用于构造所述基矩阵的右半部分；构造单元构造的部分基矩阵合并为一个完整的基矩阵；(2)模型矩阵构造单元，用于在基矩阵的基础上，将基矩阵中数值为1的位置处赋循环移位因子，构造模型矩阵；所述的模型矩阵构造单元具体包括1、第一移位因子生成单元，用于采用随机的构造方式生成一个数组，并将数组内的数值赋给基矩阵左半部分内数值1所在的位置，生成循环移位因子；所述的第一移位因子生成单元具体包括数组生成单元，用于采用随机的构造方式，随机生成一个长度为扩展因子的数组，其元素是随机排列，小于或等于所述扩展因子，且各不相等的数值；2、第二移位因子生成单元，用于将基矩阵中双斜线结构部分内数值1赋值为O,生成循环移位因子；3、赋值单元，用于将基矩阵中为O的位置赋值为-1;4、标注单元，用于在出现相等的循环移位因子后，随机标注其中的一个，以Y更后续单位估文作出相应处理；(3)校验矩阵构造单元，用于将模型矩阵用以扩展因子为单位的循环单位矩阵扩展为校验矩阵，所述的校验矩阵构造单元具体包括1、模型矩阵扩展单元，用于以扩展因子为单位的单位矩阵将所述的模型矩阵扩展，生成低密度奇偶校验码的校验矩阵；2、旋转单元，用于将所述标注单元标注的循环移位因子在扩展后逆时针旋转90度。由上述本发明的一个实施例提供的技术方案可以看出，本发明提供的低密度奇偶校验码校验矩阵构造方法，实现简单，灵活性大，因为是采用了半随机构造方式和结构化构造方式并用的构造方式，且基矩阵中列重安排特殊，具备了不规则码的特性，又不失规律性，所以，既保证了低密度奇偶校验码性能的优异，又便于编码硬件的实现。并且，在构造过程中，避免了基矩阵中短环的出现，以及模型矩阵中出现相等的循环移位因子，这样扩展后得到的校验矩阵没有短环，提高了解码效果。本发明中还给出了精选的一组模型矩阵，可灵活的扩展成多码长，多码率的低密度奇偶校验码校验矩阵，适用范围更广，且性能优异。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。权利要求1、一种构造低密度奇偶校验码校验矩阵的方法，其特征在于，包括步骤构造基矩阵，所述基矩阵左半部分采用基准矩阵形式或在基准矩阵形式基础上随机列置换产生的矩阵形式，右半部份采用双斜线结构，所述基准矩阵形式的构造方法为按顺序以列重为3、列重为3、列重为6为一组作为循环单位，按顺序循环排放，直至将所述基矩阵左半部分排满；在基矩阵的基础上，将基矩阵中数值为1的位置处赋循环移位因子，构造模型矩阵；用以扩展因子为单位的循环单位矩阵将模型矩阵扩展为校验矩阵。2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的构造基矩阵的过程具体为按照列重的安排，随机的为基矩阵中每一列安排数值1所在的位置，并统计这样得到的基矩阵的每行行重，若某行的行重小于平均行重，或者某行的行重大于平均行重，则随机但避免产生短环的情况下进行调整，直到行重达到平均。3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构造模型矩阵的过程具体包括步骤采用随机的构造方式，随机生成一个长度为扩展因子的数组，其元素是随机排列，小于或等于所述扩展因子，且各不相等的数值，将这些数值赋给所述基矩阵左半部中的数值1所在位置，并将所述的这些数值作为循环移位因子；将基矩阵右半部份双斜线结构中数值为1的位置赋值为0，并将所述O作为循环移位因子。4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述构造模型矩阵的过程还包括步骤将基矩阵中数值为O的位置赋值为-1。5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述构造模型矩阵的过程还包括步骤对出现的相等的循环移位因子，随机的标注其中某个，用于在所述将模型矩阵扩展为校验矩阵的过程中，将被标注的循环移位因子在扩展之后逆时针旋转90度。6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将模型矩阵扩展为校验矩阵的过程具体包括步骤将模型矩阵中数值为-1的位置用以扩展因子为单位的全零矩阵扩展取代数值-1;将模型矩阵中数值为0的位置用以扩展因子为单位的单位矩阵扩展取代数值0;将模型矩阵中附有循环移位因子的数值位置用以扩展因子为单位的单位矩阵循环移位所述的循环移位因子值次扩展取代附有循环移位因子的数值。7、根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述扩展因子为所述校验矩阵中校验比特个数和编码后码长的公约数。8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述校验矩阵的码率包括2/5、1/2、3/5、2/3、3/4、或4/5;所述校验矩阵最大码长为29972个比特位。9、一种构造低密度奇偶校验码校验矩阵的装置，其特征在于，包括基矩阵构造单元，用于构造基矩阵，所述基矩阵左半部分采用基准矩阵形式或在基准矩阵形式基础上随机列置换产生的矩阵形式，右半部份采用双斜线结构，所述基准矩阵形式为按顺序以列重为3、列重为3、列重为6为一组的循环单位按顺序循环排放，直至将所述基矩阵左半部分排满的形式；模型矩阵构造单元，用于在基矩阵的基础上，将基矩阵中数值为1的位置处赋循环移位因子，构造模型矩阵；校验矩阵构造单元，用于将模型矩阵用以扩展因子为单位的循环单位矩阵扩展为校验矩阵。10、根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述的基矩阵构造单元具体包括左半部分构造单元，用于构造所述基矩阵的左半部分；双斜线结构部分构造单元，用于构造所述基矩阵的右半部分；合并单元，用于将左半部分构造单元构造的部分基矩阵和双斜线部分构造单元构造的部分基矩阵合并为一个完整的基矩阵。11、根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述的左半部分构造单元具体包括列重排放单元，用于按顺序以列重为3、列重为3、列重为6为一组作为循环单位，按顺序循环排放，直至将所述基矩阵左半部分排满。12、根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述的模型矩阵构造单元具体包括第一移位因子生成单元，用于采用随机的构造方式生成一个数组，将数组内的数值赋给基矩阵左半部分内数值1所在的位置，并将所述数值生成循环移位因子；第二移位因子生成单元，用于将基矩阵中双斜线结构部分内数值1赋值为0，并将所述O生成循环移位因子；赋值单元，用于将基矩阵中为0的位置赋值为-1。13、根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述的模型矩阵构造单元还包括■标注单元，用于在出现相等的循环移位因子后，随机标注其中某个，以便后续单位做作出相应处理。14、根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述的第一移位因子生成单元具体包括数组生成单元，用于采用随机的构造方式，随机生成一个长度为扩展因子的数组，其元素是随机排列，小于或等于所述扩展因子，且各不相等的数值。15、根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述的校验矩阵构造单元具体包括模型矩阵扩展单元，用于以扩展因子为单位的单位矩阵将所述的模型矩阵扩展，生成低密度奇偶校验码的校验矩阵；旋转单元，用于将所述标注单元标注的循环移位因子在扩展后逆时针旋转90度。全文摘要本发明涉及一种构造低密度奇偶校验码校验矩阵的方法及装置。本发明提供的低密度奇偶校验码校验矩阵构造方法，实现简单，灵活性大，因为是采用了半随机构造方式和结构化构造方式并用的构造方式，且基矩阵中列重安排特殊，具备了不规则码的特性，又不失规律性，所以，本发明的实现既保证了低密度奇偶校验码性能的优异，又便于编码硬件的实现。并且，在构造过程中，避免了基矩阵中短环的出现，以及模型矩阵中出现相等的循环移位因子，这样扩展后得到的校验矩阵没有短环，提高了解码效果。本发明中还给出了精选的一组模型矩阵，可灵活的扩展成多码长，多码率的低密度奇偶校验码校验矩阵，适用范围更广，且性能优异。文档编号H03M13/11GK101162907SQ20061014018公开日2008年4月16日申请日期2006年10月10日优先权日2006年10月10日发明者吴更石,峰李,婧贾,湛郭申请人:华为技术有限公司