专利名称：利用向量行分组的结构化ldpc设计的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及编码和解码数据，具体说，涉及一种利用低密度奇偶校验(LDPC)码来编码和解码数据的方法和设备。
背景技术：
正如美国专利申请序列号10/839995(该申请结合于此供参考)所公开的，低密度奇偶校验(LDPC)码是通过奇偶校验矩阵H规定的线性区块码(linear block code)。一般而言，LDPC码是在伽罗华域GF (q)上定义的，q彡2。如果q = 2，该码就是二进制码。所有的线性区块码可以被描述成k位信息向量Sixk与编码生成矩阵Gkxn的乘积，用以产生η-位码字Xixn，其中编码率为r = k/n。该码字χ通过噪声信道来传输，并且所接收的信号向量 y传递给解码器以估算该信息向量slxk。给定一个η维空间，G的各行扩张成k维码字子空间C，并且奇偶校验矩阵Hmxn的各行扩张成m维对偶空间C'其中m = n-k。由于x = sG并且GHt = O,因此对于子空间C中的所有码字，可得到xHT = 0，其中“T” (或“T”)表示矩阵的转置。在LDPC码的讨论中，这通常写成Hxt = Ot,(I)其中O 是全零行向量,并且码字 X = [s P] = [s。，S1, , Sh, p0, P1, , pm_J ,其中Pci,. . . ,Pnrl是奇偶校验位；而s0,. . . , Sk^1是系统位(systematic bit),等于该信息向量中的信息位。对于LDPC码，H中的非零项的密度很低，即H中的I所占的百分比很小，与使用高密度H相比，具有较好的纠错性能和较简单的解码。奇偶校验矩阵也可以用二分图(bipartite graph)来描述。二分图不仅是编码的图解描述，而且也是解码器的模型。在这种二分图中，码字位(H的每列)用左侧的变量结点表示，而每个奇偶校验方程(H的每行)用右侧的校验结点表示。每个变量结点对应于H的列，而每个校验结点对应于H的行，因此“变量结点”和H的“列”是可互指的，“校验结点”和H的“行”也是可互指的。变量结点只与校验结点连接，并且校验结点只与变量结点连接。对于具有η个码字位和m个奇偶位的编码，如果码字位i参与了校验方程j，变量结点Vi通过图中某个边连接至校验结点Cj，i=0,1, ... ,n-1, j = 0,1, ... ,m-l0也就是说，如果该奇偶校验矩阵H中的项Iiji是1，则变量结点i连接于校验结点j。镜像方程(I)，如果所有的校验结点具有偶的奇偶性，该变量结点表示有效的码字。下面示出一个例子，来说明奇偶校验矩阵、奇偶校验方程和二分图之间的关系。令η = 12，1/2码率的代码由下面矩阵定义
权利要求
1.一种操作发送器的方法，该发送器根据当前符号集S= (80,...,8^)生成奇偶校验位P = (Pd，...，Pm-)，该方法包括如下步骤接收所述当前符号集S = (Sci, . . . , Sk^1); 利用矩阵H确定所述奇偶校验位；以及 发送所述奇偶校验位和所述当前符号集； 其中，H是经由模型矩阵Hbm的基础矩阵Hb的扩展， 其中，Hb包括mb个行、区段Hbl和区段Hb2,并且Hb2包含具有权重Wh > = 3的列hb， 其中，布置hb和Hbl中的1，使得形成Hbm中行的mb/q个组，每组具有q个行，并且在每个组中的Hbm的行不交叉。
2.根据权利要求I的方法，其中所述一个或多个组中的行实际上是所述mb个行。
3.根据权利要求I的方法，还包括使用Hbm来确定所述奇偶校验位，其中，通过把Hb中的I替换为表示位移大小的非负整数并且把Hb中的0替换为-I而由Hb推导出Hbni,并且Hbni包括-I 94 73 -I -I -I -I -I 55 83 -1-1 I 0 -I -I -I -I -I -I -I -I -I -I-I 27 -I -I -I 22 79 9 -I -I -I 12 -I 0 0 -I -I -I -I -I -I -I -I -I-I -I -I 24 22 81 -I 33 -I -I -I 0-1-1 0 0 -I -I -I -I -I -I -I -I61 -I 4 7 -I -I -I -I -I 65 25 -I -I -I -1-1 0 0 -I -I -I -I -I -I -I-I -I 39 -I -I -I 84 -I -I 41 72 -I -I -I -1-1 0 0 -I -I -I -I -I -I-I -I -I -I 46 40 -I 82 -I -I -I 79 0 -I -I -1-1 0 0 -I -I -I -I -I-I -I 95 53 -I -I -I -I -I 14 18 -I -I -I -I -I -1-1 0 0 -I -I -I -I-I 11 73 -I -I -I 2 -I -I 4 7 -I -I -I -I -I -I -I -1-1 0 0 -I -I -I12 -I -I -I 83 2 4 -I 43 -I -I -I 51 -I -I -I -I -I -I -1-1 0 0 -I -I-I -I -I -I -I 94 -I 59 -I -I 7 0 72 -I -I -I -I -I -I -I -1-1 0 0 -I-I -I I 65 -I -I -I -I 39 49 -I -I -I -I -I -I -I -I -I -I -1-1 0 043 -I -I -I -I 66 -I 41 -I -I -I 26 I -I -I -I -I -I -I -I -I -I -I Oo
4.根据权利要求I的方法，其中，模型矩阵Hbm的各行可被置换以使得每两个相继的行不交叉。
5.根据权利要求4的方法，其中当mb=12，对矩阵Hbm使用行置换
。
6.根据权利要求I的方法，所述多个组不具有相同的大小。
7.根据权利要求I的方法，其中，在把基础矩阵Hb扩展成奇偶校验矩阵H时，对H'b2的每个列中的每个I使用相同的子矩阵，并且该扩展对hb中的偶数个I使用成对的子矩阵。
8.根据权利要求I的方法，其中所述子矩阵是zXz移位的单位矩阵。
9.一种设备,包括 存储装置，用于存储矩阵H ；以及 微处理器，用于接收信息块s = (s0, SkJ，根据当前符号集s = (s0, Sk^1)和所述矩阵H确定奇偶校验位p = (P0, . . .，Pnri)，并且发送所述奇偶校验位和所述当前符号集，其中，H是经由模型矩阵Hbm的基础矩阵Hb的扩展， 其中，Hb包括mb个行、区段Hbl和区段Hb2,并且Hb2包含具有权重Wh > = 3的列hb，其中，布置hb和Hbl中的1，使得形成Hbm中行的mb/q个组，每组具有q个行，并且在每个组中的Hbm的行不交叉。
10.根据权利要求9的设备，其中，模型矩阵Hbm的各行可被置换以使得每两个相继的行不交叉。
11.根据权利要求9的设备，所述一个或多个组不具有相同的大小。
12.根据权利要求9的设备，其中，在把基础矩阵Hb扩展成奇偶校验矩阵H时，对H'b2的每个列中的每个I使用相同的子矩阵，并且该扩展对hb中的偶数个I使用成对的子矩阵。
13.根据权利要求12的设备，其中所述子矩阵是zXz移位的单位矩阵。
14.一种操作接收器的方法，该接收器估计信息块s = (s0,SkJ，该方法包括如下步骤 接收信号向量； 根据所接收的信号向量和奇偶校验矩阵H来估计所述信息块s = (s0, SkJ， 其中，H是经由模型矩阵Hbm的基础矩阵Hb的扩展， 其中，Hb包括mb个行、区段Hbl和区段Hb2,并且Hb2包含具有权重Wh > = 3的列hb，其中，布置hb和Hbl中的1，使得形成Hbm中行的mb/q个组，每组具有q个行，并且在每个组中的Hbm的行不交叉。
15.根据权利要求14的方法，其中，模型矩阵Hbm的各行可被置换以使得每两个相继的行不交叉。
16.根据权利要求14的方法，所述一个或多个组不具有相同的大小。
17.根据权利要求14的方法，其中，在把基础矩阵Hb扩展成奇偶校验矩阵H时，对H'b2的每个列中的每个I使用相同的子矩阵，并且该扩展对hb中的偶数个I使用成对的子矩阵。
18.—种设备,包括 存储装置，用于存储矩阵H ；以及 微处理器，用于接收信号向量并根据所接收的信号向量和所述矩阵H来估计信息块S—(Sg J ... 7 Sji-I)， 其中，H是经由模型矩阵Hbm的基础矩阵Hb的扩展， 其中，Hb包括mb个行、区段Hbl和区段Hb2,并且Hb2包含具有权重Wh > = 3的列hb，其中，布置hb和Hbl中的1，使得形成Hbm中行的mb/q个组，每组具有q个行，并且在每个组中的Hbm的行不交叉。
19.根据权利要求18的设备，其中，模型矩阵Hbm的各行可被置换以使得每两个相继的行不交叉。
全文摘要
建议了一种结构化的奇偶校验矩阵H，其中H是基础矩阵Hb的扩展。基础矩阵Hb包括区段Hb1和区段Hb2。区段Hb2包含具有权重wh＞＝3的列hb和具有双对角结构的H′b2，对于H′b2中在行i、列j的矩阵元素，当i＝j时，该矩阵元素等于1，当i＝j+1时，该矩阵元素等于1，在其他情况下，该矩阵元素等于0。布置hb和Hb1中的1，使得可形成mb/q个组，在每个组中的Hb的q个行不交叉。进一步，可以对基础矩阵Hb的行做置换，使得每两个相继的行不交叉。
文档编号H03M13/11GK102638274SQ20121007594
公开日2012年8月15日 申请日期2005年7月18日 优先权日2004年12月15日
发明者T·基思·布兰肯希普, 宇菲·W·布兰肯希普, 布赖恩·K·克拉松 申请人:摩托罗拉移动公司