使用低密度奇偶校验码的信道解码方法和装置与流程

使用低密度奇偶校验码的信道解码方法和装置本申请是申请日为2009年2月26日、中国申请号为200980114594.6、发明名称为“使用低密度奇偶校验码的通信系统中的信道编码和解码的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。技术领域本发明涉及使用低密度奇偶校验（Low-DensityParity-Check，LDPC）码的通信系统。更具体来说，本发明涉及用于从高阶调制中给定的LDPC码产生具有各种码字长度和码率的LDPC码的信道编码/解码方法和装置。

背景技术：
在无线通信系统中，由于信道中的各种噪声、衰落现象以及码元间干扰（Inter-SymbolInterference，ISI）所致，链路性能显著下降。因此，为了实现例如下一代移动通信、数字广播和便携式互联网这样的要求高数据吞吐率和可靠性的高速数字通信系统，开发用于克服所述信道噪声、衰落和ISI的技术很重要。近来已对作为通过有效地恢复失真信息来提高通信可靠性的方法进行了密集的研究。LDPC码最早由Gallager在19世纪60年代提出，由于无法为当时的技术所解决的实现复杂度这一问题，LDPC码一度失宠。但是，由于turbo码（由Berrou、Glavieus和Thitimajshima在1993年发现）呈现出接近香农信道极限的性能水平，因此对基于图的迭代解码和信道编码进行了研究并且对turbo码的性能和特性进行了分析。以此为动力，在19世纪90年代晚期对LDPC码进行了重新研究，证明如果通过将基于和积算法的迭代解码应用于与LDPC码对应的Tanner图（因子图的特殊情况）对LDPC码进行解码，则LDPC码会呈现出接近于香农信道极限的性能水平。LDPC码通常使用图表示技术来表示，并且很多特性可以通过基于图论、代数学和概率论的方法来分析。一般地，信道码的图模型对于码的描述是有用的，并且通过将关于编码比特的信息映射到图中的顶点，并将比特之间的关系映射到图中的边，可以将图看作通信网络，在该通信网络中，顶点通过边交换预定的消息，因而有可能导出自然解码算法。例如，从可被看作一种图的格子结构（trellis）导出的解码算法可以包括公知的维特比算法和Bahl,Cocke,Jelinek和Raviv(BCJR)算法。LDPC码一般被定义为奇偶校验矩阵，并且可以使用被称作Tanner图的二部图（bipartitegraph）表示。二部图是形成图的顶点被划分为两个不同的类型的图，并且LDPC码通过由顶点组成的二部图表示，所述顶点中的一些被称为变量节点(variablenode)，并且所述顶点中其他顶点被称为校验节点（checknode）。变量节点被一对一映射到编码比特。将参照图1和图2描述LDPC码的图表示方法。图1示出了4行8列的LDPC码奇偶校验矩阵H1的例子。参照图1，因为列数是8，所以奇偶校验矩阵H1表示产生长度为8的码字的LDPC码，并且列被逐个地映射到8个编码比特。图2示出与图1的奇偶校验矩阵H1对应的Tanner图。参照图2，该LDPC码的Tanner图包括8个变量节点x1(202)、x2(204)、x3(206)、x4(208)、x5(210)、x6(212)、x7(214)和x8(216)，以及四个校验节点218、220、222和224。LDPC码的奇偶校验矩阵H1中的第i列和第j行被分别映射到变量节点xi和第j个校验节点。此外，在LDPC码的奇偶校验矩阵H1中第i列和第j行彼此相交的点处的值1，即非零值，指示在图2中所示的Tanner图上在变量节点xi与第j个校验节点之间存在边。在LDPC码的Tanner图中，变量节点和校验节点的度（degree）指示连接到每一相应节点的边的数量，并且所述度等于与LDPC码的奇偶校验矩阵中的相关节点相对应的列或者行中的非零项的数量。例如，在图2中，变量节点x1(202)、x2(204)、x3(206)、x4(208)、x5(210)、x6(212)、x7(214),和x8(216)的度分别是4、3、3、3、2、2、2和2，并且校验节点218、220、222和224的度分别是6、5、5和5。此外，与图2的变量节点对应的、图1的奇偶校验矩阵H1的列中的非零项的数量分别与图2的变量节点的度4、3、3、3、2、2、2和2一致，并且与图2的校验节点对应的、图1的奇偶校验矩阵H1的行中的非零项的数量分别与图2的校验节点的度6、5、5和5一致。为了表示LDPC码的节点的度分布，度为i的变量节点的数量与变量节点的总数的比被定义为fi，并且度为j的校验节点的数量与校验节点的总数的比被定义为gj。例如，对于与图1和图2对应的LDPC码，f2=4/8、f3=3/8、f4=1/8，并且对于i≠2、3、4，fi=0；以及g5=3/4、g6=1/4，并且对于j≠5、6，gj=0。当LDPC码的长度也即列的数量被定义为N并且行的数量被定义为N/2时，具有上面的度分布的整个奇偶校验矩阵中的非零项的密度如公式(1)那样计算。2f2N+3f3N+4f4NN·N/2=5.25N...(1)]]>在公式（1）中，随着N增大，在奇偶校验矩阵中1的密度降低。一般地，关于LDPC码，因为码字长度N与非零项的密度成反比，所以具有大的N的LDPC码具有非常低的非零项密度。在LDPC码的名称中的术语“低密度”源自上述关系。接下来，参照图3，将对可应用于本发明的结构化LDPC码的奇偶校验矩阵的特性进行说明。图3示意性地示出了在作为欧洲数字广播标准之一的第二代数字视频广播－卫星传输（DigitalVideoBroadcasting-Satellitetransmission2ndgeneration，DVB-S2）中作为标准技术采用的LDPC码。在图3中，N1和K1分别表示LDPC码的码字长度和信息长度（或者信息字的长度），并且(N1-K1)提供了奇偶性长度。此外，整数M1和q被确定为满足q=(N1-K1)/M1。优选地，K1/M1也应当是整数。为方便起见，图3的奇偶校验矩阵在这里将被称为第一奇偶校验矩阵H1。参照图3，在奇偶校验矩阵中，奇偶性部分，即第K1列到第(N1-1)列，的结构具有双对角线形状。因此，关于与奇偶性部分对应的列上的度分布，除了最后一列度为1之外，其他所有列的度都为2。在奇偶校验矩阵中，使用下列规则构造信息部分，即第0列到第(K1-1)列的结构。规则1：将奇偶校验矩阵中与信息字对应的K1列分组为多个组，每一组均包括M1列，由此产生总共K1/M1个列组。用于形成属于每一个列组的列的方法遵循下面的规则2。规则2：首先，确定在第i列组（其中i=1,...,K1/M1）中每一个第0列中的‘1’的位置。当每一个第i列组中的第0列的度由Di表示时，如果假设具有1的行的位置是则在第i个列组中的第j列（其中j=1,2,...,M1-1）中的具有1的行的位置如公式（2）中所示那样定义。Ri,j(k)=Ri,(j-1)(k)+qmod(N1-K1),]]>..........(2)k=1,2,...,Di,i=1,...,K1M1,j=1,...,M1-1根据上面的规则，可以理解，属于第i个列组的列的度全部等于Di。为了更好地理解根据以上规则存储有关奇偶校验矩阵的信息的DVB-S2LDPC码的结构，下面将给出更为详细的例子。举一个具体例子，对于N1=30、K1=15、M1=5和q=3，关于3个列组中第0列的、具有1的行的位置的信息的三个序列可以如下表示。这里，这些序列被称为“权重1位置序列”。R1,0(1)=0,R1,0(2)=1,R1,0(3)=2,]]>R2,0(1)=0,R2,0(2)=11,R2,0(3)=13,]]>R3,0(1)=0,R3,0(2)=10,R3,0(3)=14.]]>关于每一个列组中第0列的权重1位置序列，针对每一个列组，可以仅仅将对应的位置序列如下表示。例如：0120111301014.也即，第i行中的第i个权重1位置序列顺序地表示关于第i个列组中具有1的行的位置的信息。通过使用与所述具体例子以及规则1和2对应的信息形成奇偶校验矩阵，可以产生具有与图4的DVB-S2LDPC码相同概念的LDPC码。已知使用结构形状能够有效地编码根据规则1和2设计的DVB-S2LDPC码。下面将通过举例描述使用基于DVB-S2的奇偶校验矩阵执行LDPC编码的过程中的各个步骤。举个具体例子，在下列描述中，具有N1=16200、K1=10800、M1=360和q=15的DVB-S2LDPC码经历编码过程。为了方便，具有长度K1的信息比特被表示为并且具有长度(N1-K1)的奇偶性比特被表达为(p0,p1,...,pN1-K1-1).]]>步骤1：LDPC编码器如下初始化奇偶性比特：p0=p1=...=pN1-K1-1=0]]>步骤2：LDPC编码器从所存储的指示奇偶校验矩阵的序列的第0个权重1位置序列读取关于列组中1所位于的行的信息。0208416131548128614603196429724813369345146202622R1,0(1)=0,R1,0(2)=2048,R1,0(3)=1613,R1,0(4)=1548,R1,0(5)=1286,]]>R1,0(6)=1460,R1,0(7)=3196,R1,0(8)=4297,R1,0(9)=2481,R1,0(10)=3369,]]>R1,0(11)=3451,R1,0(12)=4620,R1,0(13)=2622.]]>LDPC编码器使用读取的信息和第一信息比特i0，根据公式（3）更新特定的奇偶性比特px。这里，x是的k=1,2,...,13的值。p0=p0⊕i0,p2084=p2064⊕i0,p1613=p1613⊕i0,]]>p1548=p1548⊕i0,p1286=p1286⊕i0,p1460=p1460⊕i0,]]>p3196=p3196⊕i0,p4297=p4297⊕i0,p2481=p2481⊕i0,...(3)]]>p3369=p3369⊕i0,p3451=p3451⊕i0,p4620=p4620⊕i0,]]>p2622=p2622⊕i0]]>在公式（3）中，也可以表示为并且表示二进制加法。步骤3：LDPC编码器首先确定对于在i0之后的接下来的359个信息比特im(其中m=1，2，...，359)，公式（4）的值。{x+(mmodM1)×q}mod(N1-K1)，M1=360，m＝1，2，…，359......(4)在公式（4）中，x是的值。应该注意，公式（4）类似于公式（2）。接着，LDPC编码器使用在公式（4）中找到的值执行与公式（3）类似的操作。也即，LDPC编码器针对im更新奇偶性比特例如，对于m=1，即对于i1，LDPC编码器如公式（5）中定义的那样更新奇偶性比特p(x+q)mod(N1-K1).]]>p15=p15⊕i1,p2099=p2099⊕i1,p1628=p1628⊕i1,]]>p1563=p1563⊕i1,p1301=p1301⊕i1,p1475=p1475⊕i1,]]>p3211=p3211⊕i1,p4312=p4312⊕i1,p2496=p2496⊕i1,...(5)]]>p3384=p3384⊕i1,p3466=p3466⊕i1,p4635=p4635⊕i1,]]>p2637=p2637⊕i1]]>注意在公式（5）中q=15。以与如上所述相同的方式，LDPC编码器针对m=1，2，...，359执行上面的过程。步骤4：与步骤2中一样，LDPC编码器读取用于第361个信息比特i360的第1个权重1位置序列的信息，并更新特定的奇偶性比特px，其中x是LDPC编码器通过类似地将公式（4）应用于在i360之后的接下来的359个信息比特i361、i362、...、i719来更新p{x+(mmodM1)×q}mod(N1-K1),]]>m=361,362,....,719。步骤5：LDPC编码器针对各自均具有360个信息比特的所有组重复步骤2、3和4。步骤6：最后，LDPC编码器使用公式（6）确定奇偶性比特。pi=pi⊕pi-1,i=1,2,...,N1-K1-1...(6)]]>公式（6）的奇偶性比特pi完成了LDPC编码。如上所述，DVB-S2通过步骤1到6中的过程执行编码。

技术实现要素：
技术问题为了将LDPC码应用到实际的通信系统，LDPC码应该被设计成适用于通信系统中所要求的数据速率。具体来说，不仅在采用混和自动重传请求（HybridAutomaticRetransmissionRequest，HARQ）和自适应调制和编码（AdaptiveModulationandCoding，AMC）的自适应通信系统中，而且在支持各种广播服务的通信系统中，根据系统要求都需要具有各种码字长度的LDPC码来支持各种数据速率。但是，如上所述，在DVB-S2系统中使用的LDPC码因其有限的使用只具有两种类型的码字长度，并且每一类型的LDPC码均需要独立的奇偶校验矩阵。出于这些原因，本领域中一直需要一种用于支持各种码字长度以提高系统的可扩展性和灵活性的方法。具体来说，在DVB-S2系统中，为了传输信令信息，需要传输数百到数千比特的数据。但是，因为对于DVB-S2LDPC码的长度只有16200和64800可用，所以仍需要对于各种码字长度的支持。但是，因为针对LDPC码的各个码字长度存储独立的奇偶校验矩阵会降低存储器效率，所以还需要能够从给定的现有奇偶校验矩阵有效地支持各种码字长度而无需新的奇偶校验矩阵的方案。技术解决方案本发明的实施例的一个方面是至少解决上述问题和/或缺点，并至少提供下面描述的优点。因此，本发明的一个方面提供信道编码/解码方法和装置，用于在使用LDPC码的通信系统中，使用通过考虑高阶调制而确定的缩短或删余，从给定LDPC码生成具有不同码字长度的LDPC码。本发明的实施例的另一个方面是提供在使用LDPC码的通信系统中考虑DVB-S2结构确保最优性能的信道编码/解码方法和装置。依照本发明的一个方面，提供了一种在使用低密度奇偶校验（LDPC）码的通信系统中对信道进行编码的方法。该方法包括：确定用于删余的奇偶性比特的数量；以预定间隔划分奇偶性比特，并且确定在所述预定间隔内将经历删余的删余奇偶性比特的数量；确定调制方案；根据调制方案，确定在所述预定间隔内与所确定数量的删余奇偶性比特对应的删余奇偶性比特的位置；以所述预定间隔，重复地执行对与所确定的位置相对应的删余奇偶性比特的删余；以及根据所述调制方案，发送除了被删余比特之外的剩余比特。根据本发明的另一个方面，提供了一种在使用低密度奇偶校验（LDPC）码的通信系统中对信道进行编码的装置。该装置包括：删余样式施加器，用于确定用于删余的奇偶性比特的数量，以预定间隔划分奇偶性比特，确定在所述预定间隔内将经历删余的删余奇偶性比特的数量，确定调制方案，根据调制方案确定在所述预定间隔内与所确定数量的删余奇偶性比特对应的删余奇偶性比特的位置，以及以所述预定间隔，重复地执行对与所确定的位置相对应的删余奇偶性比特的删余；和发送器，用于根据所述调制方案发送除了被删余比特之外的剩余比特根据本发明的再一个方面，提供了一种在使用低密度奇偶校验（LDPC）码的通信系统中对信道进行解码的方法。该方法包括：解调从发射机发送的信号；确定在解调信号中是否存在被删余奇偶性比特；当存在被删余奇偶性比特时，通过估计关于删余样式的信息确定被删余奇偶性比特的位置；和使用被删余奇偶性比特的位置解码数据。所述关于删余样式的信息包括通过考虑发射机所确定的调制方案得到的删余样式。根据本发明的再一个方面，提供了一种使用低密度奇偶校验LDPC码的信道解码方法，该方法包括：解调从发射机发送的信号；通过估计关于要被删余的奇偶性比特集合的预定顺序和奇偶性比特集合的数量的信息，确定被删余奇偶性比特的位置；以及使用被删余奇偶性比特的位置解码数据，其中，所述确定被删余奇偶性比特的位置的步骤包括，确定要被删余的奇偶性比特的数量；基于所确定的要被删余的奇偶性比特的数量，确定要被删余的奇偶性比特集合的数量；以及获取奇偶性比特集合的预定顺序，其中当码字长度是16200且信息长度是7200时，要被删余的奇偶性比特集合的预定顺序被确定为6，4，13，9，18，8，15，20，5，17，2，22，24，7，12，1，16，23，14，0，21，10，19，11，3。根据本发明的再一个方面，提供了一种在使用低密度奇偶校验（LDPC）码的通信系统中对信道进行解码的装置。该装置包括：解调器，用于解调从发射机发送的信号；删余样式估计器，用于确定在解调信号中是否存在被删余奇偶性比特，并且当存在被删余奇偶性比特时通过估计有关删余样式的信息来确定被删余奇偶性比特的位置；和解码器，用于使用所述被删余奇偶性比特的位置来对数据进行解码。所述关于删余样式的信息包括通过考虑由发射机确定的调制方案而得到的删余样式。根据本发明的再一个方面，提供了一种使用低密度奇偶校验LDPC码的信道解码装置，该装置包括：解调器，用于解调从发射机发送的信号；删余样式估计器，用于通过估计关于要被删余的奇偶性比特集合的预定顺序和奇偶性比特集合的数量的信息，来确定被删余奇偶性比特的位置；和解码器，用于使用所述被删余奇偶性比特的位置对数据进行解码，其中，确定被删余奇偶性比特的位置包括，确定要被删余的奇偶性比特的数量；基于所确定的要被删余的奇偶性比特的数量，确定要被删余的奇偶性比特集合的数量；以及获取奇偶性比特集合的预定顺序，其中当码字长度是16200且信息长度是7200时，要被删余的奇偶性比特集合的预定顺序被确定为6，4，13，9，18，8，15，20，5，17，2，22，24，7，12，1，16，23，14，0，21，10，19，11，3。本发明的其它方面、优点和显著特征将从以下详细描述中对本领域技术人员变得清楚，以下详细描述结合附图公开了本发明的实施例。有益效果本发明的实施例能够使用有关在使用高阶调制和LDPC码的通信系统中给定的奇偶校验矩阵的信息，通过最优化编码/解码性能来生成具有不同码字长度的独立的LDPC码。附图说明从以下结合附图的描述，本发明的特定示范性实施例的上述以及其他方面、特征和优点将变得更为清晰，在附图中：图1示出长度为8的LDPC码的奇偶校验矩阵的例子；图2示出用于长度为8的LDPC码的奇偶校验矩阵的Tanner图；图3示出DVB-S2LDPC码；图4示出DVB-S2LDPC码的奇偶校验矩阵的例子；图5（a）示出在数字通信系统中使用的QPSK调制的信号星座图；图5（b）示出在数字通信系统中使用的16-QAM调制的信号星座图；图5（c）示出在数字通信系统中使用的64-QAM调制的信号星座图；图6是使用LDPC码的通信系统中的收发机的框图；图7示出将随机删余应用于图4的LDPC码的例子；图8示出将非随机删余应用于图4的LDPC码的另一个例子；图9示出将非随机删余应用于图4的LDPC码的另一个例子；图10示出DVB-S2LDPC码的奇偶校验矩阵的另一个例子；图11示出在图10的LDPC码中通过考虑BPSK或QPSK传输而确定的删余样式的例子；图12示出在图10的LDPC码中通过考虑16-QAM传输而确定的删余样式的例子；图13示出在图10的LDPC码中通过考虑64-QAM传输而确定的删余样式的例子；图14是示出根据本发明的实施例的、从所存储的LDPC码的奇偶校验矩阵生成具有不同码字长度的LDPC码的方法的流程图；图15是示出根据本发明的实施例的接收装置中的LDPC解码方法的流程图；图16是根据本发明的实施例的、使用被删余/被缩短的LDPC码的发射装置的框图；和图17是根据本发明的实施例的、使用被删余/被缩短的LDPC码的接收装置的框图。贯穿附图，相同的附图参考数字将被理解成指示相同的元素、特征和结构。具体实施方式参照附图提供以下说明，以帮助全面理解如权利要求及其等价物所定义的本发明的实施例。其包括各种具体细节以帮助理解，但是这些具体细节应将仅仅被看作是示例。因此，本领域的普通技术人员将认识到，可以对这里所描述的实施例进行各种变化和修改而不脱离本发明的范围和精神。此外，为了清楚和简洁起见，略去了对公知功能和结构的描述。以下的描述和权利要求中所使用的术语和词语并不局限于书面意义，而是仅仅由发明人用来使人能够清楚和一致地理解本发明。因此，对于本领域技术人员来说应当清楚的是，提供对本发明实施例的以下描述仅仅是出于说明的目的，而不是出于限制权利要求及其等价物所限定的发明的目的。应当理解，单数形式的“一”、“一个”和“所述”包括复数指代，除非上下文清楚地给出相反指示。因此，例如，提到“组件表面”时指代一个或多个这样的表面。在说明本发明之前将首先对高阶调制中的可靠性差异进行描述。在设计LDPC码时应当注意，与在仅采用二相相移键控（BPSK）或正交相移键控（QPSK）的通信系统中不同，当在需要具有不同码字长度的LDPC码的通信系统中使用高阶调制时，包括构成高阶调制码元的比特的可靠性是不同的。为了说明高阶调制中的可靠性差别，将提供对正交幅度调制（QAM）的信号星座图的说明，QAM是一种在通信系统中常用的高阶调制。经QAM调制的码元由实部和虚部组成，并且可以通过区别调制码元实部和虚部的幅度和符号来生成各种调制码元。将与QPSK调制一起说明QAM，以便考虑QAM特征的细节。图5的（a）示出了一般的QPSK调制的信号星座图。参照图5的（a），y0确定实部的符号，y1确定虚部的符号。也即，实部的符号对于y0=0是正（＋），对于y0=1是负（－）。而且，虚部的符号对于y1=0是正（＋），对于y1=1是负（－）。因为y0和y1是分别表示实部和虚部的符号的符号指示比特，所以它们在错误发生概率上相等，因此在QPSK中与一个调制信号相应的(y0,y1)比特的可靠性是同等重要的。对于y0,q和y1,q来说，第二下标q表示构成调制信号的比特的第q个输出。图5的（b）示出一般的16-QAM调制的信号星座图。参照图5的（b），对应于一个调制信号的比特的(y0,y1,y2,y3)的含义如下。比特y0和y2分别确定实部的符号和幅度，而比特y1和y3分别确定虚部的符号和幅度。也就是说，y0和y1确定调制信号的实部和虚部的符号，而y2和y3确定调制信号的实部和虚部的幅度。因为区分经调制信号的符号比区分经调制信号的幅度容易，因此y2和y3比y0和y1的错误发生概率高。因此，就比特的无错误发生概率（也即，可靠性）方面来说，y0=y1>y2=y3。也就是说，与QPSK调制信号不同，构成QAM调制信号的比特(y0,y1,y2,y3)具有不同的可靠性。在16-QAM调制中，在组成信号的4比特中，2比特确定信号的实部和虚部的符号，而其余2比特仅需要确定信号的实部和虚部的幅度。因此，(y0,y1,y2,y3)的顺序（order）和各个比特的角色有所改变。图5的（c）示出一般的64-QAM调制的信号星座图。在与一个调制信号的比特相对应的(y0,y1,y2,y3,y4,y5)中，比特y0、y2和y4确定实部的幅度和符号，y1、y3和y5确定虚部的幅度和符号。这里，y0和y1分别确定实部和虚部的符号，y2和y4的组合以及y3和y5的组合分别确定实部和虚部的幅度。因为区分经调制信号的符号比区分经调制信号的幅度容易，所以y0和y1的可靠性比y2、y3、y4和y5的可靠性高。根据经调制码元的幅度是大于还是小于4来确定比特y2和y3，并且根据经调制码元的幅度是以4和0之间的2为中心更接近于4还是0、还是以4和8之间的6为中心更接近于4还是8来确定比特y4和y5。从而通过y2和y3确定的幅度的范围是4，而y4和y5的是2。因此，y2和y3在可靠性上高于y4和y5。结果是，就比特的无错误发生概率（也即，可靠性）方面来说，y0=y1>y2=y3>y4=y5。在64-QAM调制中，在组成信号的6比特中，2比特确定信号的实部和虚部的符号，4比特只需要确定信号的实部和虚部的幅度。因此，(y0,y1,y2,y3,y4,y5)的顺序（order）和每比特的角色有所变化。并且，在256-QAM或者更高的信号星座图中，组成调制信号的比特的角色和可靠性也是不同的，如上所述。这里将略去对其的详细描述。因此，本发明提供了使用具有特定形式的结构化LDPC码的奇偶校验矩阵，支持适合于高阶调制的具有各种码字长度的LDPC码的方法和装置。此外，本发明提供了在使用特定形式的LDPC码的通信系统中支持根据高阶调制的各种码字长度的装置以及控制该装置的方法。具体来说，本发明提供了使用给定LDPC码的奇偶校验矩阵生成LDPC码的方法及其装置，所生成的LDPC码小于给定LDPC码。图6是使用LDPC码的通信系统中的收发机的框图。参照图6，消息u在被发送到接收机630之前被输入给发射机610中的LDPC编码器611。LDPC编码器611对输入的消息u进行编码，并将编码后的信号c输出到调制器613。调制器613调制编码信号c，并通过无线信道620将经调制的信号s发送到接收机630。接收机630中的解调器631对接收信号r进行解调，并将解调信号x输出到LDPC解码器633。LDPC解码器633基于通过无线信道620接收到的数据，解码解调信号x，从而得到所述消息的估计u。LDPC编码器611使用预先设置的方案，根据通信系统所要求的码字长度产生奇偶校验矩阵。具体来说，根据本发明的实施例，LDPC编码器611可以使用LDPC码支持各种码字长度而不单独需要额外存储的信息。根据本发明的实施例，从给定LDPC码获得各种码字长度的方法使用缩短或删余。这里所使用的术语“删余”表示在通过执行LDPC编码从给定的特定奇偶校验矩阵产生LDPC码字以后不传送该LDPC码字的指定部分的方法。因此，接收机确定未被传送的比特被擦除。为了更好地理解删余，下面将更详细地描述图3中示出的DVB-S2LDPC码的奇偶校验矩阵。关于图3中示出的DVB-S2LDPC码的奇偶校验矩阵，其总长度是N1，奇偶校验矩阵的前一部分中的K1列对应于信息比特并且剩余的后面部分中的列对应于长度为(N1-K1)的奇偶性比特一般来说，删余既可施加于信息比特，也可施加于奇偶性比特。尽管删余和缩短同样都是减少码字长度，但是与缩短不同，这里在上面描述的删余不限制具体比特的值。删余是一种简单地不发送特定信息比特或者所产生的奇偶性比特的特定部分，以使接收机能够擦除对应比特的方法。换句话说，通过简单地不发送所产生的长度为N1的LDPC码字中Np个预先定义的位置中的比特，删余能够获得与通过发射长度为(N1-Np)的LDPC码字所获得的相同的效果。因为与奇偶校验矩阵中被删余的比特对应的列全都在解码过程中被原封不动地使用，所以删余由于列被擦除而区别于缩短。此外，因为当系统被建立时，被删余比特的位置信息可以由发射机和接收机共享或者共同地估计，所以在解码之前接收机可以只擦除对应的被删余比特。在删余技术中，因为发射机实际发送的码字的长度是N1-Np，并且信息字的长度恒定为K1，所以码率变为K1/(N1-Np)，其总是大于第一给定码率K1/N1。现在将描述适于DVB-S2LDPC码的缩短技术和删余技术。如上所述，DVB-S2LDPC码是具有特定结构的LDPC码。因此，与正常LDPC码相比，DVB-S2LDPC码能够进行更有效的缩短和删余。参照图4，将详细描述被施加了奇偶性删余的DVB-S2LDPC码的特性。要注意，对于图4的DVB-S2LDPC码，N1=30、K1=15、M1=5并且q=3，并且在三个列组中第0列的权重1位置序列如下：0120111301014在第i列中的第i个权重1位置序列顺序地代表关于第i个列组中具有1的行的位置的信息。图7示出将随机删余施加于图4的LDPC码的例子。因为在图7中被删余的奇偶性比特在解码器处要经历擦除处理，所以在LDPC解码过程中，与其他未被擦除的比特相比，被删余奇偶性比特在性能提高效果上并没有更强，因而它们的可靠性降低。结果，直接与低可靠性的被删余奇偶性比特相连的其他比特在解码过程中也遭受性能提高效果的下降。随着在Tanner图上直接连接到被删余比特的边的数量增长，性能提高效果的下降增强。例如，在图7中，对应于第0列的第0信息比特直接连接到被删余奇偶性比特两次，对应于第3列的第3信息比特直接连接到被删余奇偶性比特一次，并且对应于第8列的第8信息比特直接连接到被删余奇偶性比特三次。在这种情况下，在解码过程中，第3、第0和第8信息比特按顺序在性能提高效果上由强至弱。换句话说，当变量节点的度彼此相等时，随着所连接的被删余比特的数量增加，性能提高效果降低。从图7中可以理解，由于是随机删余样式，因此导致直接连接到各个信息比特的被删余奇偶性比特的数量也是随机的。因此，有很高的概率各个信息比特的可靠性也将是随机的。换句话说，虽然某些信息比特可以获得比所需更高的解码性能，但是其他的信息比特可能遭受显著的性能变差。在解码过程中，这种随机删余样式可能导致不容忽视的信息比特可靠性的不规则性。图8示出将非随机删余施加于图4的LDPC码的第二例子。更具体来说，在图8中示出的例子中施加了特定形式的相对非随机删余样式。参照图8，尽管施加了相对非随机删余样式，但是信息比特的连接可能根据相应的删余样式而相当不规则。与图7的随机删余样式相比，图8的非随机删余样式可能更不规则。在具有像DVB-S2LDPC码那样具有特定结构的奇偶校验矩阵的LDPC码的情况下，信息比特和根据删余样式被删余的奇偶性比特之间的连接可能会发生显著变化。本发明的实施例提出了一种删余样式：其通过使用DVB-S2LDPC码的结构特性最大地抑制解码过程中信息比特可靠性的不规则性，来提供稳定的解码性能。图9示出将非随机删余施加于图4的LDPC码的第三例子。在图9的例子中，根据q=3保持被删余奇偶性比特之间的恒定间隔3的删余样式被施加于图4中示出的奇偶校验矩阵，其中q是组成变量（constituentvariable）之一。如在图9中可以看到的那样，信息比特中的每一个都平等地两次连接到被删余比特。由于DVB-S2LDPC码的结构，当根据q值设置被删余奇偶性比特之间的间隔时，被删余比特和信息比特之间的不规则性明显降低。将参照图3对此进行进一步描述。参照规则1和2以及图3，对于每一个列组，在对应列组中第一列中的‘1’的位置确定了在剩余列中‘1’的位置。关于模(N1-K1)，其中N1代表LDPC码字的长度，K1表示信息字的长度，在剩余列中1所位于的行的索引（index）与第一列中1所位于的行的索引恰好相差q的倍数。更具体来说，对于模(N1-K1)，在特定列组中的两个连续列中1所位于的行的索引彼此恰好相差q。DVB-S2LDPC码的另一个特性在于与奇偶校验矩阵中奇偶性对应的子矩阵。参照图3，奇偶性部分具有下三角矩阵的结构，其中1存在于所有的对角部分中，并且在该结构中，第i个奇偶性比特对应于位于第i行中的‘1’。根据DVB-S2LDPC码的结构特性，假设特定奇偶性比特被删余，如果准确地以间隔q重复进行奇偶性删余，则连接到特定列组中被删余的奇偶性比特的信息比特的边的数量是最规则的。例如，假设对于0≤i<q，第i个奇偶性比特被删余，并且对于0≤k<M1，第(i+kq)个奇偶性比特被重复删余，如果特定信息比特被连接到第i个奇偶性比特，那么这表示对于与该信息比特对应的列来说‘1’存在于第i行中。因此，可以理解，在根据规则1和规则2的列组中的列中，1存在于与上述信息比特相隔k的信息比特所对应的列中的第(i+kq)行中。结果，该信息比特连接到被删余的第(i+kq)个比特。对于DVB-S2LDPC码，因为与整个信息字对应的变量节点的度在一个列组中彼此相等，并且在一行中分布了一个或更少的‘1’，所以当施加以q为周期的删余时，对应于一个列组的信息比特被连接到相同数量的被删余比特。因此，被删余比特与信息比特之间的连接变得规则，从而在解码过程中可以预期稳定的解码。到此，如上所述，应当理解，对于DVB-S2LDPC码来说，以q为周期的删余技术能够充分利用DVB-S2LDPC码的结构特性，从而有助于性能提高。但是，到目前为止，对于通过考虑以q为周期的删余而得到的最优化删余样式，仅仅只知道通过设置BPSK或QPSK得到的结果。除了以q为周期的删余方法之外，已知一些当将缩短或删余施加到一般LDPC码时根据码率或码字长度来最优化性能的方法。但是，因为已知的寻找缩短/删余样式的现有方法仅考虑BPSK或QPSK来执行最优化过程，所以对于给定LDPC码来说仅可能存在一种最优化缩短/删余样式。但是，在使用高阶调制并且已经确定了信号星座图/比特映射（信号星座图上的比特映射）方案时得到的最优化删余/缩短样式，可能与BPSK或QPSK调制中的不同。在BPSK或QPSK调制中，因为组成码元的比特的可靠性相等，在经历了缩短或删余之后在LDPC码字中码字比特的可靠性也是相等的，所以不需要在寻找缩短/删余样式的过程中考虑调制方案。但是，如上所述，在诸如16-QAM、64-QAM和256-QAM这样的高阶调制中，因为组成码元的比特的可靠性是不同的，所以在确定调制方案和信号星座图/比特映射方案时，在施加缩短或删余之后LDPC码字中的码字比特的可靠性可能与施加缩短或删余之前不同。图10示出DVB-S2LDPC码的奇偶校验矩阵的另一个例子。在图10中，N1=40,K1=10,M1=5,q=6，并且在信息字的两个列组中第0列的权重1位置序列如下:0510202571526第i列中的第i个权重1位置序列按顺序表示有关第i个列组中具有1的行的位置的信息。参照图10，与第一列组对应的每一列的度是5，与第二列组对应的每一列的度是3。一般地，对于LDPC码，随着度增加，在解码过程中其性能提高效果变得很好。因此，通常预期在对与第一列组对应的比特解码之后给出的性能相较于在对与第二列组对应的比特解码之后给出的性能要好。参照图11，将对当BPSK或QPSK调制应用于具有图10的奇偶校验矩阵的LDPC码时适用的删余样式进行简要描述。在图11中，y0和y1表示各个BPSK码元，或者表示构成一个QPSK码元的两个比特。因此，y0和y1在信号星座图上的可靠性上是相等的。参照图11，在删余了与任意奇偶性比特对应的子矩阵中的、与第5列相对应的奇偶性比特之后，一个奇偶性比特以周期q被删余四次。这里，与度为5的列对应的信息比特通过2条边连接到被删余的奇偶性比特，与度为3的列对应的信息比特在Tanner图上不连接到被删余的奇偶性比特。一般地，连接到许多被删余比特的比特在解码过程中显示出较差的性能提高效果。但是，在图11中，度为5的列仍然有不连接到被删余比特的3条边，因此在解码过程中性能不会显著下降。此外，因为度为3的列中的信息比特不是直接连接到被删余的奇偶性比特，所以，在解码过程中不会类似地出现显著的性能变差。这里假设度为5的列在解码过程中在性能提高效果方面大于度为3的列。但是，该假设仅对BPSK或QPSK有效，并且不能一直适用于一般的高阶调制。例如，如图12中所示，16-QAM调制可以被施加到具有图10的奇偶校验矩阵的LDPC码。在图12中，y0和y1分别表示确定16-QAM码元中实部和虚部符号的高可靠性比特。也就是说，比特之间的可靠性关系被定义为y0=y1>y2=y3。参照图12，度为5的列被映射到y3，度为3的列被映射到y1。换句话说，在信号星座图上，度为5的列被映射到较低可靠性的比特，度为3的列被映射到较高可靠性的比特。在这种情况下，不能得出结论度为5的列在解码过程中将具有较高的性能提高效果。原因如下。根据16-QAM调制的特性，由于度为5的列被映射到从信道接收的信号中的较低可靠性信息，因此度为5的列的可靠性提高在解码过程中进行得非常慢。另一方面，度为3的列虽然度数低，但是被映射到较低可靠性信息，因此可靠性提高效果非常迅速地显现。如上所述，不能确保与度较高的列对应的比特在应用了高阶调制的LDPC码中总是具有较高的性能。再参照图12，在一种实施方式中，在与对应于任意奇偶性比特的子矩阵中的、与第4列对应的奇偶性比特被删余之后，一个奇偶性比特以周期q被删余四次。这里，度为5的列和度为3的列中的信息比特都在Tanner图上通过1条边连接到被删余奇偶性比特。在图11中所应用的删余样式中，因为在BPSK或QPSK调制中度为5的列的性能提高效果较高，所以被删余的比特仅连接到度为5的列。但是，在图12中示出的删余样式中，考虑与各个列组对应的可靠性之间的差异来统一分布被删余的比特。在对这种情况的分析中，由于度为5的列仅被连接到一个被删余的比特，因此有很高的概率将不再发生显著的性能提高变差。而且，虽然度为3的列被连接到一个被删余的比特，但是它们对应于来自接收信号的高可靠性信息，因此不发生显著性能变差的概率很大。类似地，即使当64-QAM调制被应用于如图14中所示的具有图10的奇偶校验矩阵的LDPC码时，特性也可能不同于BPSK、QPSK和16-QAM的情况。在图13中，y0和y1分别表示确定64-QAM码元中实部和虚部符号的高可靠性比特。也就是说，这些比特之间的可靠性关系被定义为y0=y1>y2=y3>y4=y5。图13示出了通过考虑与度为2的列对应的奇偶性比特而得到的删余样式的例子。在针对16-QAM的图12中，虽然被删余奇偶性比特中的3比特被连接到最低可靠性比特y2和y3，但是由于与度为5或度为3的列相对应的信息比特具有良好的性能，因此不会发生性能变差。但是，在应用64-QAM的图13中，当过多奇偶性比特被连接到可靠性非常低的y4和y5时，可能发生性能变差。因此，也应当谨慎考虑与奇偶性比特对应的可靠性。应当注意，在图12和图13中，当LDPC码的码字长度由于缩短或删余而变小时，与信号星座图对应的比特的次序是相等的，但是比特以预定比率减少。例如，在图12和图13中，对于LDPC码来说，与信号星座图对应的比特的次序(y3,y1,y0,y2,y1,y3,y2,y0)和(y5,y1,y3,y4,y0,y2,y3,y5,y1,y2,y4,y0)被保持，但是与每个信号星座图对应的比特的比率与LDPC码字的长度成比例地减小。如图10、图11、图12和图13中所述，能够容易地预期相同的删余样式可以根据调制方案而改变。也就是说，当针对给定LDPC码确定了高阶调制方案和信号星座图/比特映射方案时，最优删余样式根据被删余比特与未被删余的其他比特之间的连接而变化。因此，应当根据传输调制方案应用不同的删余样式，以便将删余引起的性能变差最小化。应用上述删余方案的一般过程可以概括为如下5个步骤。为了方便起见，这里假设N1表示LDPC码字的长度，每个列组包括M1列，Np个奇偶性比特经历删余。图14中简要地示出了下面的删余过程。删余步骤1：在步骤1301中，发射装置生成现有的被缩短/未被缩短的DVB-S2LDPC码字。删余步骤2：在步骤1303中，发射装置确定用于删余的奇偶性比特的数量Np，并在步骤1305中找出其中是小于或者等于x的最大整数。删余步骤3：在步骤1307中，发射装置根据传输调制方案，对于0≤x<A和0≤ix<q，确定删余奇偶性比特假设对于0≤x<q,ix的值已考虑传输调制方案、使用密度演进方法而预先确定（这里给定A≤q的关系）。删余步骤4：在步骤1307中，发射装置将删余施加于对于0≤x<A和0≤k<M1的所有奇偶性比特这里，常数B是预先设置的非零整数。删余步骤5：在步骤1307中，发射装置另外删余对于0≤k<Np-AM1的奇偶性比特此后，发射装置在步骤1309中发送除了被删余比特以外的比特。从删余步骤1至删余步骤5可以理解，当已知将被删余的比特数Np、定义ix的值的序列信息以及q的值时，能够精确地定义删余样式。为了描述根据调制方案执行上述删余步骤的具体例子，在表1A和表1B中示出针对N1=16200、K1=7200、M1=360和q=25的DVB-S2LDPC码的次于最优（也即，次最优）的删余样式。下面将详细描述选择次最优删余样式的过程。在表1A和表1B中，(p0,p1,p2,...,p8999)表示按行列举的DVB-S2LDPC码的所有奇偶性比特。表1A表1B参照表1A和表1B，应当理解，当确定了待删余的奇偶性比特的长度时，通过预先确定的过程来执行基于次最优删余样式的删余过程而不管调制方案为何，但是表示最优化缩短样式的置换函数之间的关系根据调制方案而全都不相同。也就是说，当在不考虑调制方案的条件下应用删余方法时，根据调制方案可能会发生显著的性能变差。从删余过程中，还可以理解，在删余步骤3和删余步骤4中删余AM1个奇偶性比特，并且在删余步骤5中删余Np-AM1个奇偶性比特，因此总共Np个奇偶性比特被删余。表1A和表1B中所示的次最优化删余样式根据寻找删余样式的条件可以不是唯一的。因为对于选择删余样式的过程可能存在若干选择（将在下面详细描述），所以可获得许多显示良好性能的删余样式。实际上，表2A和表2B中示出的删余样式也能够像表1A和表1B中所定义的删余样式一样提供非常卓越的性能。表2A表2B与表2A和表2B的16-QAM和64-QAM调制中所使用的信号星座图相对应的比特映射方法是通过应用与图12和图13中所示的比特映射方案相同的比特映射方案而得到的结果。在接收装置处通过图15的解码过程从接收信号恢复出在经历删余之后发送的DVB-S2LDPC码字的原始信号。图15是示出了根据本发明的实施例的接收装置中的接收方法的流程图。参照图15，在步骤1401中，接收装置从接收信号确定或估计删余/缩短样式。此后，接收装置在步骤1403中确定是否存在有被删余或被缩短的比特。若不存在被删余或被缩短的比特，则接收装置在步骤1409中执行解码。但是，当存在被缩短或者删余的比特时，在步骤1405中，接收装置将删余/缩短样式提供给LDPC解码器1640，下面将结合图17描述LDPC解码器1640。在步骤1407中，LDPC解码器1640确定被删余比特是被擦除的比特，并确定被缩短比特的值将是零（0）的概率是1。此后，在步骤1409中，LDPC解码器1640执行解码。在删余过程中，使用DVB-S2LDPC码的结构特性，应用以q为周期的删余来稳定DVB-S2LDPC码的性能。本发明与现有技术之间最大区别在于：当确定将在删余步骤3中删余的奇偶性比特时，本发明考虑了传输调制方案的可靠性。这里，下面将提供序列选择过程的例子，该过程用以确定在删余步骤3中DVB-S2LDPC码中将被删余的比特。当应用于其它LDPC码时，以下的选择过程将改变。选择过程1如果可能的话，首先确定被连接到较少数量信息比特的比特。选择过程2使用既考虑调制方案又考虑度分布的密度演进分析方法，从在选择过程1中确定的奇偶性比特确定呈现出最渐近的性能的待删余的奇偶性比特。选择过程3基于在选择过程2中确定的待删余的奇偶性比特，对已选择的待删余比特之外的比特重复选择过程1和选择过程2。通常，当待删余比特的数量Np有很大变化时，基于的Np的值最优化的删余样式可能相互之间没有关联。换句话说，在数量Np变化很大的系统中，基于的Np的值最优化的所有删余样式都应当分别存储以获得最优化性能。但是，虽然通过应用上述选择过程得到的删余样式并不确保对所有情况都是最优的，但是它们具有来自具有规则规律的一个删余样式的相对稳定的性能，而不管Np的值如何变化，从而保证了相对稳定的性能和容易的删余样式存储。例如，假设待删余的奇偶性比特的次序被设为P1,P2,...,Pq，则可以只存储表示奇偶性比特的次序的序列，以使得能够通过删余步骤1至删余步骤5针对Np的任意值进行有效删余。删余技术可以有助于码率的提高，因为它能够改变LDPC码字的长度，并且在不改变信息长度的条件下缩减码字长度。优选地，可以一起应用删余和缩短，以得到系统中所需要的码率和码字长度。如上所述，假设意图通过缩短和删余最终从给定的码字长度为N1且信息长度为K1的LDPC码获得的LDPC码的码字长度和信息长度分别由N2和K2表示时，如果给出定义N1-N2=N并且K1-K2=K，则通过从给定LDPC码的奇偶校验矩阵缩短K比特并删余Np(=N-K)比特，可以生成码字长度为N2且信息长度为K2的LDPC码。在生成的LDPC码的情况下，对于N>0或者K>0，因为码率是所以可以考虑N2和来设置删余和缩短长度。图16是根据本发明的实施例的、使用被删余/被缩短的LDPC码的发射装置的框图。参照图16，发射装置包括控制器1510、缩短样式施加器1520、LDPC码奇偶校验矩阵提取器1540、LDPC编码器1560和删余样式施加器1580。LDPC码奇偶校验矩阵提取器1540提取经历了缩短的LDPC码奇偶校验矩阵。LDPC码奇偶校验矩阵可以使用存储器提取，可以在发射装置中给出，或者可以在发射装置中产生。控制器1510控制缩短样式施加器1520根据信息长度确定缩短样式。缩短样式施加器1520将值为0的比特插入与被缩短比特对应的位置中，或者从给定LDPC码的奇偶校验矩阵中去除与被缩短比特对应的列。缩短样式可以是通过提取存储在存储器中的缩短样式而确定，使用序列发生器（未示出）生成缩短样式，或者使用用于奇偶校验矩阵和给定信息长度的密度演进分析算法得到缩短样式。当码不需要缩短时，缩短样式施加器1520是可选的。而且，控制器1510控制删余样式施加器1580根据调制方案和删余比特的长度确定并应用删余样式。删余样式施加器1580确定用于删余的奇偶性比特的数量，以预定间隔划分奇偶性比特，确定在预定间隔内将经受删余的删余比特的数量，确定调制方案，根据所确定的调制方案确定在预定间隔内与所确定的删余比特的数量对应的删余奇偶性比特的位置，以及以预定间隔，重复地对与所确定的位置对应的删余奇偶性比特执行删余。通过将奇偶性比特的长度除以奇偶校验矩阵中一个列组的长度来确定预定间隔。通过发送单元（未示出）根据调制方案将除了被删余比特之外的剩余比特发送到接收机。LDPC编码器1560基于经控制器1510和缩短样式施加器1520缩短的LDPC码执行编码。图17是根据本发明的实施例的接收装置的框图，其中，接收从使用被删余/被缩短的DVB-S2LDPC码的通信系统发送的信号，并且将其恢复成用户想要的数据。参照图17，接收装置包括控制器1610、缩短/删余样式确定/估计单元1620、解调器1630和LDPC解码器1640。解调器1630接收和解调被缩短/被删余的LDPC码，并将解调后的信号提供给缩短/删余样式确定/估计单元1620和LDPC解码器1640。缩短/删余样式确定/估计单元1620在控制器1610的控制下从所述解调信号估计或者确定关于LDPC码的删余/缩短样式的信息，并将被删余/被缩短的比特的位置信息提供给LDPC解码器1640。删余/缩短样式确定/估计单元1620能够通过提取存储在存储器中的删余/缩短样式，使用以前实施的产生方法生成删余/缩短样式，或者使用用于奇偶校验矩阵和给定信息长度的密度演进分析算法得到删余/缩短样式，来确定或者估计删余/缩短样式。LDPC解码器1640对被删余比特执行擦除处理并且对其执行解码。当发射装置既应用缩短也应用删余时，接收装置中的缩短/删余样式确定/估计单元1620可以首先对缩短执行样式确定/估计，首先对删余执行样式确定/估计，或者对缩短和删余二者都做出样式确定/估计。缩短/删余样式确定/估计单元1620确定解调信号中存在/不存在删余比特。当存在删余比特时，缩短/删余样式确定/估计单元1620通过估计有关删余比特的信息来确定被删余奇偶性比特的位置。假设被删余比特将是零（0）的概率和被删余比特将是1的概率都等于1/2，则LDPC解码器1640使用所确定的被删余奇偶性比特的位置来解码数据。因为被缩短比特的值将是零的概率是1（即100％），所以LDPC解码器1640根据被缩短比特将是零的概率值1来确定其是否将允许被缩短比特参加其解码操作。当LDPC解码器1640借助于缩短/缩样式决定/估计单元1620接收有关被缩短的DVB-S2LDPC码的长度的信息时，LDPC解码器1640从接收到的信号恢复用户期望的数据。如结合图16所述，缩短在LDPC编码器1560的输入级中执行，并且删余在LDPC编码器1560的输出级执行。但是，在图17中示出的接收装置中，LDPC解码器1640应该同时具有关于删余和缩短的信息，以便便可以进行解码。虽然已经参照本发明的特定示范性实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解，可以在不偏离由权利要求及其等价物限定的本发明的精神和范围的条件下做出形式和细节上的各种变化。