专利名称：一种ldpc码的编码方法及编码器的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字通信领域，具体而言，本发明涉及一种LDPC码的编码方法及编码器。
背景技术：
LDPC(Low Density Parity Check，低密度奇偶校验)码是Gallager于1962年提出的一种具有稀疏校验矩阵的分组纠错码。1996年，Mackay等人重新研究了LDPC码，发现LDPC码具有非常好的性能逼近香农限，编码简单，译码简单且可并行计算。
2005年，IEEE std802.16e标准提供了一种结构化的LDPC码(StructuredLDPC)。该LDPC码的编码结构基于一个的模矩阵Hbm，并使用循环移位的单位矩阵和全零矩阵作为子矩阵进行扩展，产生编码所需的校验矩阵H。该LDPC码对应的校验矩阵结构如公式(1-1)所示。
在公式(1-1)中，校验矩阵H中的子矩阵Pi，j是由循环移位的单位矩阵和全零矩阵作为子矩阵进行扩展而产生，相应的单位矩阵与全零矩阵的大小，zf行、zf列，可以随扩展因子zf灵活地改变，该校验矩阵H对应的模矩阵Hbm的每个元素是自然数或者是-1。其中，自然数包括0和正整数，是单位矩阵的循环移位值，表示单位矩阵按列向右循环移位的个数，单位矩阵按列向右循环移位后作为对应的校验矩阵H中的子矩阵Pi，j。其中的-1表示对应的校验矩阵H中的子矩阵Pi，j由全零矩阵进行扩展而得到。模矩阵Hbm的行数、列数分别为mb和nb，如公式(1-2)所示， 其中，每个元素hi，j(i＝1，…，mb；j＝1，…，nb)取值是自然数或者-1。这里，将取值为正整数的元素称为正整数元素，将取值为0的元素称为零元素，将取值为-1的元素称为“-1”元素。
公式(1-2)还可以表示成nb个列向量， (1-3) 其中，每个列向量hi(i＝1，…，nb)包含mb个元素。
其中，xT表示对矢量x进行转置处理。
上述的模矩阵Hbm还可以划分为2个部分，如图1所示，其中，模矩阵Hbm按公式(1-5)表示成 其中，
对应于校验矩阵H的系统比特部分，它包括矩阵Hbm的左边的mb行、kb列的元素，对应于Hbm的左边kb个列向量hi(i＝1，…，kb)，如公式(1-6)所示， 其中，
对应于校验矩阵H的校验比特部分，它包括矩阵Hbm的右边的mb行、mb列的元素，对应于Hbm的右边mb个列向量hi(i＝kb+1，…，nb)，如公式(1-7)所示， 其中，kb+mb＝nb。
上述的矩阵
也可以划分为2个部分，如公式(1-8)所示，
其中，
是模矩阵Hbm的第kb+1个列向量。
包括模矩阵Hbm的右边的mb行、mb-1列的元素，对应于Hbm的右边mb-1个列向量hi(i＝kb+2，…，nb)，如公式(1-9)所示， 一般地，矩阵
采用一种双对角的结构，如公式(1-10)所示，
其中，当i＝1，…，mb且i＝j或者i＝j+1时，hi，j取值为0，其它为-1。如表1所示，为IEEE std802.16e标准给出的一种LDPC编码的模矩阵Hbm，其中kb＝12，mb＝12，nb＝24。
表1LDPC编码的模矩阵
为了能灵活地支持其它较短的编码长度，需要使用较小的扩展因子zf，同时还有需要按照如下公式(1-11)调整上述的模矩阵Hbm的元素的取值，生成调整后的模矩阵Hbmf为
其中，p(i，j)代表上述的模矩阵Hbm的第i行、第j列的元素值或者循环移位值，p(f，i，j)是对应于上述扩展因子zf的调整后的模矩阵Hbmf的第i行、第j列的元素或者循环移位值。z0是最大的扩展因子。IEEE std802.16e标准提供的z0＝96。
然而，上述的LDPC码存在的问题是，当模矩阵Hbm的p(i，j)＞0元素相对较多时，这就意味着公式(1-11)中较复杂的数学表达式
的计算过程也相应增加。为了进一步降低LDPC码的编码和译码的处理复杂度和实现复杂度，提高编码和译码的处理速度，有必要对模矩阵Hbm作进一步改进，使得公式(1-11)的运算量进一步减低，提高LDPC码的编码和译码速度。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决降低LDPC码的编码和译码的处理复杂度和实现复杂度、提高编码和译码的处理速度的问题。
为达到上述目的，本发明一方面提出了一种LDPC码的编码方法，包括以下步骤使用扩展因子zf调整模矩阵Hbm的元素，生成调整后的模矩阵Hbmf，所述矩阵Hbm为mb行、nb列的矩阵，所述矩阵Hbm中的元素p(i，j)的取值为-1、0或者n，所述矩阵Hbm的零元素的个数不小于mb+nb-1，所述矩阵Hbmf中的元素
其中
表示对
向零取整，n、mb、nb、j、i、zf、z0均为正整数，且1≤i≤mb，1≤j≤nb，zf≤z0；使用所述矩阵Hbmf扩展生成校验矩阵H，扩展方式为校验矩阵H中的子矩阵Pi，j根据p(f，i，j)的取值进行扩展，每个子矩阵Pi，j的大小为zf×zf，p(f，i，j)的取值为-1时对应的子矩阵Pi，j为全零矩阵，p(f，i，j)的取值为0时对应的子矩阵Pi，j为单位矩阵，p(f，i，j)的取值为
时，对应的子矩阵Pi，j为单位矩阵按列向右循环移位
使用所述校验矩阵H对输入信息U进行编码，输出编码信息V。
根据本发明的实施例，所述矩阵Hbm包括nb个列向量
其中每个列向量hi(i＝1，…，nb)包含mb个元素，每个列向量hi(i＝1，…，nb)包含的零元素的个数不小于1。
根据本发明的实施例，所述矩阵Hbm包括矩阵
和矩阵
其中
对应于校验矩阵H的系统比特部分，包括矩阵Hbm的左边的mb行、kb列的元素，
对应于校验矩阵H的校验比特部分，包括矩阵Hbm的右边的mb行、mb列的元素，所述矩阵Hbm的零元素的个数不小于2mb+kb-1或2nb-kb-1。
根据本发明的实施例，所述列向量hi(i＝1，…，kb+1)包含的零元素的个数不小于1，列向量hi(i＝kb+2，…，nb)包含的零元素的个数为2。
根据本发明的实施例，使用所述校验矩阵H对输入信息U进行编码包括以下步骤对输入信息U进行以下运算，
其中，u(j)(j＝1，...，kb)代表编码器输入信息U的第j组比特，v(i)(i＝1，...，mb)代表编码器输出的编码信息V的第i组比特，每组比特个数为zf，
表示子矩阵
的逆矩阵，1≤x≤mb。
根据本发明的实施例，所述矩阵
的列向量hi(i＝1，…，kb)的位于最前的mb-1个元素
包含的零元素的个数不小于1。
根据本发明的实施例，所述矩阵
的零元素的位置是位于
的第1行至第mb-1行之间，包括第1行和第mb-1行。
根据本发明的实施例，所述矩阵
的列向量hi(i＝1，…，kb)的位于最后的mb-1个元素
包含的零元素的个数不小于1。
根据本发明的实施例，所述矩阵
的零元素的位置是位于
的第1行至第mb-1行之间，包括第2行和第mb行。
根据本发明的实施例，所述矩阵
的列向量hi(i＝1，…，kb)的位于中间的mb-2个元素
包含的零元素的个数不小于1。
根据本发明的实施例，所述矩阵
的零元素的位置是位于
的第2行至第mb-1行之间，包括第2行和第mb-1行。
本发明另一个方面提出了一种LDPC码编码器，包括矩阵调整模块，矩阵变化模块，矩阵存储模块以及编码模块所述矩阵调整模块，用于根据扩展因子zf调整模矩阵Hbm的元素，生成调整后的模矩阵Hbmf并存储于所述矩阵存储模块，所述矩阵Hbm为mb行、nb列的矩阵，所述矩阵Hbm中的元素p(i，j)的取值为-1、0或者n，所述矩阵Hbm的零元素的个数不小于mb+nb-1，所述矩阵Hbmf中的元素
其中
表示对
向零取整，n、mb、nb、j、i、zf、z0均为正整数，且1≤i≤mb，1≤j≤nb，zf≤z0；所述矩阵变换模块，用于根据所述矩阵Hbmf扩展生成校验矩阵H并存储于所述矩阵存储模块，扩展方式为校验矩阵H中的子矩阵Pi，j根据p(f，i，j)的取值进行扩展，每个子矩阵Pi，j的大小为zf×zf，p(f，i，j)的取值为-1时对应的子矩阵Pi，j为全零矩阵，p(f，i，j)的取值为0时对应的子矩阵Pi，j为单位矩阵，p(f，i，j)的取值为
时，对应的子矩阵Pi，j为单位矩阵按列向右循环移位
所述编码模块，用于根据所述校验矩阵H对输入信息U进行编码，输出编码信息V；所述矩阵存储模块，用于存储编码所需的矩阵Hbm、Hbmf和H。
根据本发明的实施例，所述矩阵Hbm包括nb个列向量
其中每个列向量hi(i＝1，…，nb)包含mb个元素，每个列向量hi(i＝1，…，nb)包含的零元素的个数不小于1。
根据本发明的实施例，所述矩阵Hbm包括矩阵
和矩阵
其中
对应于校验矩阵H的系统比特部分，包括矩阵Hbm的左边的mb行、kb列的元素，
对应于校验矩阵H的校验比特部分，包括矩阵Hbm的右边的mb行、mb列的元素，所述矩阵Hbm的零元素的个数不小于2mb+kb-1或2nb-kb-1。
根据本发明的实施例，所述列向量hi(i＝1，…，kb+1)包含的零元素的个数不小于1，列向量hi(i＝kb+2，…，nb)包含的零元素的个数为2。
根据本发明提出的技术方案，通过增加模矩阵Hbm零元素的数量，能够降低LDPC码的编码和译码的处理复杂度和实现复杂度，提高编码和译码的处理速度。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中 图1为模矩阵Hbm的结构示意图； 图2为LDPC码编码的流程图； 图3为LDPC码编码器的结构意图。
具体实施例方式 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明提出了一种LDPC码的编码方法，包括以下步骤使用扩展因子zf调整模矩阵Hbm的元素，生成调整后的模矩阵Hbmf，所述矩阵Hbm为mb行、nb列的矩阵，所述矩阵Hbm中的元素p(i，j)的取值为-1、0或者n，所述矩阵Hbm的零元素的个数不小于mb+nb-1，所述矩阵Hbmf中的元素
其中
表示对
向零取整，n、mb、nb、j、i、zf、z0均为正整数，且1≤i≤mb，1≤j≤nb，zf≤z0；使用所述矩阵Hbmf扩展生成校验矩阵H，扩展方式为校验矩阵H中的子矩阵Pi，j根据p(f，i，j)的取值进行扩展，每个子矩阵Pi，j的大小为zf×zf，p(f，i，j)的取值为-1时对应的子矩阵Pi，j为全零矩阵，p(f，i，j)的取值为0时对应的子矩阵Pi，j为单位矩阵，p(f，i，j)的取值为
时，对应的子矩阵Pi，j为单位矩阵按列向右循环移位
使用所述校验矩阵H对输入信息U进行编码，输出编码信息V。
如图2所示，为本发明提出的LDPC码编码的流程图，包括以下步骤 S101使用扩展因子zf调整模矩阵Hbm，生成调整后的模矩阵Hbmf。
根据本发明提出的技术方案，模矩阵Hbm的行数、列数分别为mb和nb，如公式(1-2)所示，矩阵Hbm中的元素p(i，j)的取值为-1、0或者正整数n。为了能够降低LDPC码的编码和译码的处理复杂度和实现复杂度，提高编码和译码的处理速度，本发明提出的模矩阵Hbm的零元素的个数不小于mb+nb-1。
在此条件下，使用扩展因子zf调整模矩阵Hbm，生成调整后的模矩阵Hbmf。矩阵Hbmf中的元素经调整后为
其中
表示对
向零取整，n、mb、nb、j、i、zf、z0均为正整数，且1≤i≤mb，1≤j≤nb，zf≤z0。
作为本发明的实施例，矩阵Hbm包括nb个列向量
其中每个列向量hi(i＝1，…，nb)包含mb个元素，每个列向量hi(i＝1，…，nb)包含的零元素的个数不小于1。
作为本发明的实施例，本发明提出的模矩阵Hbm也可以划分为2个部分，如图1所示，其中，模矩阵Hbm按公式(1-5)表示成 其中，
对应于校验矩阵H的系统比特部分，它包括矩阵Hbm的左边的mb行、kb列的元素，对应于Hbm的左边kb个列向量hi(i＝1，…，kb)，如公式(1-6)所示， 其中，
对应于校验矩阵H的校验比特部分，它包括矩阵Hbm的右边的mb行、mb列的元素，对应于Hbm的右边mb个列向量hi(i＝kb+1，…，nb)，如公式(1-7)所示， 其中，kb+mb＝nb。
此时，作为本发明的实施例，矩阵Hbm的零元素的个数不小于2mb+kb-1或2nb-kb-1。
作为本发明的实施例，列向量hi(i＝1，…，kb+1)包含的零元素的个数不小于1，列向量hi(i＝kb+2，…，nb)包含的零元素的个数为2。
本发明提出的矩阵Hbm还可以具有为符合以下条件的多种形式，例如 矩阵
的列向量hi(i＝1，…，kb)的位于最前的mb-1个元素
包含的零元素的个数不小于1；进一步而言，还可以是矩阵
的零元素的位置是位于
的第1行至第mb-1行之间，包括第1行和第mb-1行。
更具体而言，矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝12、mb＝12、nb＝24 表2(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝8、nb＝24 表3(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24 表4(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24 表5(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24 表6(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝16、nb＝32 表7(a)
矩阵
的列向量hi(i＝1，…，kb)的位于最后的mb-1个元素
包含的零元素的个数不小于1；进一步而言，还可以是矩阵
的零元素的位置是位于
的第1行至第mb-1行之间，包括第2行和第mb行。
更具体而言，矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝8、nb＝24 表8(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24 表9(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24 表10(a)
矩阵
的列向量hi(i＝1，…，kb)的位于中间的mb-2个元素
包含的零元素的个数不小于1；进一步而言，矩阵
的零元素的位置是位于
的第2行至第mb-1行之间，包括第2行和第mb-1行。
更具体而言，矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝12、mb＝12、nb＝24 表11(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝8、nb＝24 表12(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝8、nb＝24 表13(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝8、nb＝24 表14(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24 表15(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24 表16(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24 表17(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝20、mb＝4、nb＝24 表18(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝16、nb＝32 表19(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝16、nb＝32 表20(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝16、nb＝32 表21(a)
除了上述概括的三种主要形态，矩阵Hbm的形态还包括nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝8、nb＝24 表22(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24 表23(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24 表24(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝20、mb＝4、nb＝24 表25(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝16、nb＝32 表26(a)
或者矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝16、nb＝32 表27(a)
显然，本发明提出的上述矩阵表2(a)至表28(a)中的每一种均存在多种表现形式，作为上述矩阵表2(a)至表28(a)中某一种矩阵的具体实施例，一种具体的模矩阵Hbm为 表28(b)
或者矩阵Hbm为 表29(b)
或者矩阵Hbm为 表30(b)
或者矩阵Hbm为 表31(b)
或者矩阵Hbm为 表32(b)
或者矩阵Hbm为 表33(b)
或者矩阵Hbm为 表34(b)
或者矩阵Hbm为 表35(b)
或者矩阵Hbm为 表36(b)
或者矩阵Hbm为 表37(b)
或者矩阵Hbm为 表38(b)
或者矩阵Hbm为 表39(b)
或者矩阵Hbm为 表40(b)
或者矩阵Hbm为 表41(b)
或者矩阵Hbm为 表42(b)
或者矩阵Hbm为 表43(b)
或者矩阵Hbm为 表44(b)
或者矩阵Hbm为 表45(b)
或者矩阵Hbm为 表46(b)
或者矩阵Hbm为 表47(b)
或者矩阵Hbm为 表48(b)
或者矩阵Hbm为 表49(b)
或者矩阵Hbm为 表50(b)
或者矩阵Hbm为 表51(b)
或者矩阵Hbm为 表52(b)
或者矩阵Hbm为 表53(b)
S102使用调整后的模矩阵Hbmf，扩展生成校验矩阵H。
根据步骤S101确定模矩阵Hbm后，扩展生成对输入信息的校验矩阵H。扩展方式为校验矩阵H中的子矩阵Pi，j根据p(f，i，j)的取值进行扩展，每个子矩阵Pi，j的大小为zf×zf，p(f，i，j)的取值为-1时对应的子矩阵Pi，j为全零矩阵，p(f，i，j)的取值为0时对应的子矩阵Pi，j为单位矩阵，p(f，i，j)的取值为
时，对应的子矩阵Pi，j为单位矩阵按列向右循环移位
S103使用校验矩阵H，对输入信息进行编码。
根据步骤S102得到的校验矩阵H，对输入信息进行编码。对输入信息U进行以下运算，
其中，u(j)(j＝1，...，kb)代表编码器输入信息U的第j组比特，v(i)(i＝1，...，mb)代表编码器输出的编码信息V的第i组比特，每组比特个数为zf，
表示子矩阵
的逆矩阵，1≤x≤mb。
本发明提出的上述方法，通过增加模矩阵Hbm零元素的数量，能够降低LDPC码的编码和译码的处理复杂度和实现复杂度，提高编码和译码的处理速度。例如，相对于与表1的WiMAX的编码矩阵相比，使用本发明提出的表2(a)和表2(b)的编码矩阵，计算公式(1-11)的复杂函数的复杂度相对降低25％，公式(1-11)整个计算复杂度降低12.5％，本发明提出的编码方法的编码计算复杂度能够相对降低10％。
如图3所示，本发明还提出了一种LDPC码的编码器300，包括矩阵调整模块310，矩阵变化模块，矩阵存储模块330以及编码模块340。
其中，矩阵调整模块310用于根据扩展因子zf调整模矩阵Hbm的元素，生成调整后的模矩阵Hbmf并存储于矩阵存储模块330，矩阵Hbm为mb行、nb列的矩阵，矩阵Hbm中的元素p(i，j)的取值为-1、0或者n，矩阵Hbm的零元素的个数不小于mb+nb-1，矩阵Hbmf中的元素
其中
表示对
向零取整，n、mb、nb、j、i、zf、z0均为正整数，且1≤i≤mb，1≤j≤nb，zf≤z0；矩阵变换模块320用于根据矩阵Hbmf扩展生成校验矩阵H并存储于矩阵存储模块330，扩展方式为校验矩阵H中的子矩阵Pi，j根据p(f，i，j)的取值进行扩展，每个子矩阵Pi，j的大小为zf×zf，p(f，i，j)的取值为-1时对应的子矩阵Pi，j为全零矩阵，p(f，i，j)的取值为0时对应的子矩阵Pi，j为单位矩阵，p(f，i，j)的取值为
时，对应的子矩阵Pi，j为单位矩阵按列向右循环移位
编码模块340用于根据校验矩阵H对输入信息U进行编码，输出编码信息V；矩阵存储模块330用于存储编码所需的矩阵Hbm、Hbmf和H。
作为本发明的实施例，编码器300所使用的矩阵Hbm包括nb个列向量
其中每个列向量hi(i＝1，…，nb)包含mb个元素，每个列向量hi(i＝1，…，nb)包含的零元素的个数不小于1。
作为本发明的实施例，矩阵Hbm包括矩阵
和矩阵
其中
对应于校验矩阵H的系统比特部分，包括矩阵Hbm的左边的mb行、kb列的元素，
对应于校验矩阵H的校验比特部分，包括矩阵Hbm的右边的mb行、mb列的元素，矩阵Hbm的零元素的个数不小于2mb+kb-1或2nb-kb-1。
作为本发明的实施例，编码器300所使用的矩阵Hbm的列向量hi(i＝1，…，kb+1)包含的零元素的个数不小于1，列向量hi(i＝kb+2，…，nb)包含的零元素的个数为2。
作为本发明的实施例，编码器300所使用的矩阵Hbm还包括表2(a)至表27(a)、表28(b)至表53(b)所示出的矩阵Hbm的实施例。
本发明提出的上述设备，通过增加模矩阵Hbm零元素的数量，能够降低LDPC码的编码和译码的处理复杂度和实现复杂度，提高编码和译码的处理速度。
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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种LDPC码的编码方法，其特征在于，包括以下步骤
使用扩展因子zf调整模矩阵Hbm的元素，生成调整后的模矩阵Hbmf，所述矩阵Hbm为mb行、nb列的矩阵，所述矩阵Hbm中的元素p(i，j)的取值为-1、0或者n，所述矩阵Hbm的零元素的个数不小于mb+nb-1，所述矩阵Hbmf中的元素
其中
表示对
向零取整，n、mb、nb、j、i、zf、z0均为正整数，且1≤i≤mb，1≤j≤nb，zf≤z0；
使用所述矩阵Hbmf扩展生成校验矩阵H，扩展方式为校验矩阵H中的子矩阵Pi，j根据p(f，i，j)的取值进行扩展，每个子矩阵Pi，j的大小为zf×zf，p(f，i，j)的取值为-1时对应的子矩阵Pi j为全零矩阵，p(f，i，j)的取值为0时对应的子矩阵Pi，j为单位矩阵，p(f，i，j)的取值为
时，对应的子矩阵Pi，j为单位矩阵按列向右循环移位
使用所述校验矩阵H对输入信息U进行编码，输出编码信息V。
2.如权利要求1所述的LDPC码的编码方法，其特征在于，所述矩阵Hbm包括nb个列向量
其中每个列向量hi(i＝1，…，nb)包含mb个元素，每个列向量hi(i＝1，…，nb)包含的零元素的个数不小于1。
3.如权利要求2所述的LDPC码的编码方法，其特征在于，所述矩阵Hbm包括矩阵
和矩阵
其中
对应于校验矩阵H的系统比特部分，包括矩阵Hbm的左边的mb行、kb列的元素，
对应于校验矩阵H的校验比特部分，包括矩阵Hbm的右边的mb行、mb列的元素，所述矩阵Hbm的零元素的个数不小于2mb+kb-1或2nb-kb-1。
4.如权利要求3所述的LDPC码的编码方法，其特征在于，所述列向量hi(i＝1，…，kb+1)包含的零元素的个数不小于1，列向量hi(i＝kb+2，…，nb)包含的零元素的个数为2。
5.如权利要求3至4之一所述的LDPC码的编码方法，其特征在于，使用所述校验矩阵H对输入信息U进行编码包括以下步骤对输入信息U进行以下运算，
其中，u(j)(j＝1，...，kb)代表编码器输入信息U的第j组比特，v(i)(i＝1，...，mb)代表编码器输出的编码信息V的第i组比特，每组比特个数为zf，
表示子矩阵
的逆矩阵，1≤x≤mb。
6.如权利要求5所述的LDPC码的编码方法，其特征在于，所述矩阵
的列向量hi(i＝1，…，kb)的位于最前的mb-1个元素
包含的零元素的个数不小于1。
7.如权利要求6所述的LDPC码的编码方法，其特征在于，所述矩阵
的零元素的位置是位于
的第1行至第mb-1行之间，包括第1行和第mb-1行。
8.如权利要求7所述的LDPC码的编码方法，其特征在于，所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝12、mb＝12、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝8、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝16、nb＝32
9.如权利要求5所述的LDPC码的编码方法，其特征在于，所述矩阵
的列向量hi(i＝1，…，kb)的位于最后的mb-1个元素
包含的零元素的个数不小于1。
10.如权利要求9所述的LDPC码的编码方法，其特征在于，所述矩阵
的零元素的位置是位于
的第1行至第mb-1行之间，包括第2行和第mb行。
11.如权利要求10所述的LDPC码的编码方法，其特征在于，所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝8、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24
12.如权利要求5所述的LDPC码的编码方法，其特征在于，所述矩阵
的列向量hi(i＝1，…，kb)的位于中间的mb-2个元素
包含的零元素的个数不小于1。
13.如权利要求12所述的LDPC码的编码方法，其特征在于，所述矩阵
的零元素的位置是位于
的第2行至第mb-1行之间，包括第2行和第mb-1行。
14.如权利要求13所述的LDPC码的编码方法，其特征在于，所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝12、mb＝12、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝8、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝8、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝8、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝20、mb＝4、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝16、nb＝32
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝16、nb＝32
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝16、nb＝32
15.如权利要求5所述的LDPC码的编码方法，其特征在于，所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝8、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝18、mb＝6、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝20、mb＝4、nb＝24
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝16、nb＝32
或者所述矩阵Hbm的nb个列向量取自如下的矩阵的nb个列向量，其中kb＝16、mb＝16、nb＝32
16.如权利要求5所述的LDPC码的编码方法，其特征在于，所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
或者所述矩阵Hbm为
17.一种LDPC码编码器，其特征在于，包括矩阵调整模块，矩阵变化模块，矩阵存储模块以及编码模块
所述矩阵调整模块，用于根据扩展因子zf调整模矩阵Hbm的元素，生成调整后的模矩阵Hbmf并存储于所述矩阵存储模块，所述矩阵Hbm为mb行、nb列的矩阵，所述矩阵Hbm中的元素p(i，j)的取值为-1、0或者n，所述矩阵Hbm的零元素的个数不小于mb+nb-1，所述矩阵Hbmf中的元素
其中
表示对
向零取整，n、mb、nb、j、i、zf、z0均为正整数，且1≤i≤mb，1≤j≤nb zf≤z0；
所述矩阵变换模块，用于根据所述矩阵Hbmf扩展生成校验矩阵H并存储于所述矩阵存储模块，扩展方式为校验矩阵H中的子矩阵Pi，j根据p(f，i，j)的取值进行扩展，每个子矩阵Pi，j的大小为zf×zf，p(f，i，j)的取值为-1时对应的子矩阵Pi，j为全零矩阵，p(f，i，j)的取值为0时对应的子矩阵Pi，j为单位矩阵，p(f，i，j)的取值为
时，对应的子矩阵Pi，j为单位矩阵按列向右循环移位
所述编码模块，用于根据所述校验矩阵H对输入信息U进行编码，输出编码信息V；
所述矩阵存储模块，用于存储编码所需的矩阵Hbm、Hbmf和H。
18.如权利要求17所述的LDPC码编码器，其特征在于，所述矩阵Hbm包括nb个列向量
其中每个列向量hi(i＝1，…，nb)包含mb个元素，每个列向量hi(i＝1，…，nb)包含的零元素的个数不小于1。
19.如权利要求18所述的LDPC码编码器，其特征在于，所述矩阵Hbm包括矩阵
和矩阵
其中
对应于校验矩阵H的系统比特部分，包括矩阵Hbm的左边的mb行、kb列的元素，
对应于校验矩阵H的校验比特部分，包括矩阵Hbm的右边的mb行、mb列的元素，所述矩阵Hbm的零元素的个数不小于2mb+kb-1或2nb-kb-1。
20.如权利要求19所述的LDPC码编码器，其特征在于，所述列向量hi(i＝1，…，kb+1)包含的零元素的个数不小于1，列向量hi(i＝kb+2，…，nb)包含的零元素的个数为2。
全文摘要
本发明提出了一种LDPC码的编码方法，包括以下步骤使用扩展因子zf调整模矩阵Hbm的元素，生成调整后的模矩阵Hbmf；使用所述矩阵Hbmf扩展生成校验矩阵H，扩展方式为校验矩阵H中的子矩阵Pi，j根据模矩阵Hbmf的取值进行扩展，每个子矩阵Pi，j为全零矩阵、单位矩阵或按列向右循环移位的单位矩阵；使用所述校验矩阵H对输入信息U进行编码，输出编码信息V。本发明还提出了一种LDPC码的编码器。根据本发明提出的技术方案，通过增加模矩阵Hbm零元素的数量，能够降低LDPC码的编码和译码的处理复杂度和实现复杂度，提高编码和译码的处理速度。
文档编号H03M13/11GK101834612SQ20091007937
公开日2010年9月15日 申请日期2009年3月9日 优先权日2009年3月9日
发明者陈军, 孙韶辉, 王映民, 索士强, 胡树楷 申请人:大唐移动通信设备有限公司