ROM输出 的第k比特是0，则复用器Mk选择b比特寄存器取+1的内容；否则，复用器Mk选择b比特异或门Xk 的输出结果。
[0038]针对DTMB标准中的QC-LDPC码，本发明提供了一种高效的全对角线准循环矩阵乘 法，其乘法步骤描述如下：
[0039] 第1步，清零所有的b比特寄存器办~心一!；
[0040]第2步，输入信息段a」，查找表ROM根据码率η和列号j输出码率是η的Ee的第j列t-1 比特，其中，Kj<e;
[0041 ] 第3步，当0 <sk〈b时，循环左移器Ck对信息段aj循环左移Sk位，而当sk=⑴时，循环 左移器&不对信息段ajf环左移而是把它直接输出，当k=t_l时，循环左移器Ck的输出与复 用器Mk相连，而当1 <k〈t-l时，循环左移器Ck的输出与b比特异或门Xk相连，其中，1<1^<卜 1，skE{〇〇，〇，1，…，b-l};
[0042] 第4步，b比特异或门Xk对循环左移器Ck的输出结果和b比特寄存器Rk+1的内容进行 模2加，并送入复用器Mk;
[0043] 第5步，复用器Mk根据查找表ROM输出的第k比特对2个输入二选一，选择结果送入b 比特寄存器Rk，当k=t-l时，若查找表ROM输出的第k比特是0,则复用器Mk选择全零向量，否 贝1J，复用器Mk选择循环左移器Ck的输出结果，当1 <k〈t-Ι时，若查找表ROM输出的第k比特是 〇，则复用器Mk选择b比特寄存器Rk+1的内容，否则，复用器Mk选择b比特异或门Xk的输出结果；
[0044] 第6步，以1为步长递增改变j的取值，重复第2~5步e-Ι次，直到整个信息向量a输 入完毕，此时，b比特寄存器心~心的内容是向量m= (im，m2，…，mc)。
[0045]从以上步骤不难看出，整个计算过程共需e个时钟周期，而现有全对角线准循环矩 阵乘法器所需的时钟周期数等于E中置换矩阵的个数β。对于DTMB标准中3种码率QC-LDPC 码，0分别是24、36和48，而|3分别是166、227和261。因此，前者的编码速度分别是后者的6.9、 6.3 和 5.4倍。
[0046] 本发明需要7366个寄存器、7239个二输入异或门和6264比特存储器。循环左移器 只是改变连线，不消耗资源。现有校验装置需要使用12426比特存储器。
[0047]综上可见，本发明充分利用了DTMB标准中QC-LDPC码校验矩阵的全对角线结构，兼 容3种码率，具有结构简单、计算速度快、存储器需求量少等优点。
[0048]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】之一，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变 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书 所限定的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种DTMB中的全对角线准循环矩阵乘法器，DTMB是中国数字电视地面广播标准的英 文简称，英文全称是DigitalTelevisionTerrestrialMultimediaBroadcasting，DTMB 标准采用了 3种不同码率的QC-LDPC码，3种不同码率n分别是〇. 4、0.6、0.8，QC-LDPC码的校 验矩阵Η是由cXt个bXb阶循环矩阵构成的阵列，任一循环矩阵要么是全零矩阵要么是 置换矩阵，其中，1 <i<c，l<j<t，t=e+c，对于这3种不同码率QC-LDPC码，均有t= 59和b = 127,3种不同码率对应的参数e分别是24、36和48,3种不同码率对应的参数c分别是35、 23、11，当!1^是置换矩阵时，它可视为对&\13阶单位矩阵1循环右移8^位的结果，其中，0<Si,j〈b，当Hi,j是全零矩阵时，将它记作对bXb阶单位矩阵I循环右移Si,j= 〇〇位的结果，SPΓ° = 〇，Η的连续b行和b列分别被称为块行和块列，Η的前e块列构成的矩阵记作E，DTMB中的QC-LDPC码具有全对角线结构的H，子矩阵E也具有全对角线结构，E共有t-1条对角线，任一对角 线上的循环矩阵，可能全部是全零矩阵，也可能全部是相同的置换矩阵，还可能一部分是全 零矩阵、其余部分是相同的置换矩阵，若第k条对角线上的循环矩阵全部都是全零矩阵，则 它们都是对bXb阶单位矩阵I循环右移％=~位的结果，否则，该对角线上的置换矩阵都是 对匕父13阶单位矩阵1循环右移81<￡{〇，1，一，13-1}位的结果，其中，1<1^<卜1，如果用"0"标 识E中的全零矩阵，用"Γ标识置换矩阵，那么E就可表示成基矩阵Ebase，在Ebase的上方增加一 个(e-l)Xe阶的全零矩阵，将其扩展成一个(t-1)Xe阶的二进制矩阵，在此基础上，对扩展 后的Ebase的第j列循环上移j-Ι位，其中，2 <j<e，将Ebase变为扩展矩阵Ee，以b比特为一段， 信息向量a被等分为e段，S卩a= (ai，a2,…，ae)，向量mT =EaT，向量m被等分为c段，S卩m= (mi, m2，…，)，其特征在于，所述乘法器包括以下部件： 查找表ROM，逐列存储(t-1)Xe阶扩展矩阵Ee中的二进制数据，3种码率QC-LDPC码共享 该查找表ROM，其宽度是t-Ι比特，深度是108，查找表ROM根据码率η和列号j输出码率是η的 Ee的第j列t-Ι比特，其中， 循环左移器C^Ct-!，当0 <sk〈b时，循环左移器Ck对信息段aj循环左移Sk位，当sk=⑴ 时，循环左移器Ck不对信息段％循环左移而是把它直接输出，其中，1 <j<e，1 <k<t-1，sk e{〇〇，〇, 1，···，b-l}，当k=t-l时，循环左移器Ck的输出与复用器Mk相连，当1 <k〈t-l时，循 环左移器&的输出与b比特异或门Xk相连； b比特异或门Xd^b比特异或门Xk对循环左移器&的输出结果和b比特寄存器取+1的 内容进行模2加，并送入复用器Mk，其中，1 <k<t-2; 复用器，复用器Mk根据查找表ROM输出的第k比特对2个输入二选一，选择结果送 入b比特寄存器Rk，其中，1 <k<t-Ι，当k=t-Ι时，若查找表ROM输出的第k比特是0，则复用 器Mk选择全零向量，否则，复用器Mk选择循环左移器&的输出结果，当l<k〈t-l时，若查找表 ROM输出的第k比特是0，则复用器Mk选择b比特寄存器Rk+1的内容，否则，复用器Mk选择b比特 异或门Xk的输出结果。2. -种DTMB中的全对角线准循环矩阵乘法，DTMB是中国数字电视地面广播标准的英文 简称，英文全称是DigitalTelevisionTerrestrialMultimediaBroadcasting，DTMB标 准采用了 3种不同码率的QC-LDPC码，3种不同码率n分别是〇. 4、0.6、0.8，QC-LDPC码的校验 矩阵Η是由cXt个bXb阶循环矩阵构成的阵列，任一循环矩阵要么是全零矩阵要么是置 换矩阵，其中，1 <i<c，l<j<t，t=e+c，对于这3种不同码率QC-LDPC码，均有t= 59和b= 127,3种不同码率对应的参数6分别是24、36和48,3种不同码率对应的参数〇分别是35、23、 11，当Hu是置换矩阵时，它可视为对bXb阶单位矩阵I循环右移su位的结果，其中，0<Sl,j<b，当Hi,j是全零矩阵时，将它记作对bXb阶单位矩阵I循环右移Si,j=〇〇位的结果，S卩I°°= 〇，H的连续b行和b列分别被称为块行和块列，Η的前e块列构成的矩阵记作E，DTMB中的QC-LDPC码具有全对角线结构的H，子矩阵E也具有全对角线结构，E共有t-Ι条对角线，任一对角 线上的循环矩阵，可能全部是全零矩阵，也可能全部是相同的置换矩阵，还可能一部分是全 零矩阵、其余部分是相同的置换矩阵，若第k条对角线上的循环矩阵全部都是全零矩阵，则 它们都是对bXb阶单位矩阵I循环右移％=~位的结果，否则，该对角线上的置换矩阵都是 对匕父13阶单位矩阵1循环右移81<￡{〇，1，一，13-1}位的结果，其中，1<1^<卜1，如果用"0"标 识E中的全零矩阵，用"Γ标识置换矩阵，那么E就可表示成基矩阵Ebase，在Ebase的上方增加一 个(e-l)Xe阶的全零矩阵，将其扩展成一个(t-l)Xe阶的二进制矩阵，在此基础上，对扩展 后的Ebase的第j列循环上移j-Ι位，其中，2 <j<e，将Ebase变为扩展矩阵Ee，以b比特为一段， 信息向量a被等分为e段，S卩a= (ai，a2,…，ae)，向量mT =EaT，向量m被等分为c段，S卩m= (mi, m2，…，)，其特征在于，所述乘法包括以下步骤： 第1步，清零所有的b比特寄存器办~心-!； 第2步，输入信息段a」，查找表ROM根据码率η和列号j输出码率是η的Ee的第j列t-Ι比特， 其中，j<e; 第3步，当0<Sk〈b时，循环左移器Ck对信息段aj循环左移Sk位，而当sk=⑴时，循环左移 器&不对信息段^循环左移而是把它直接输出，当k=t_l时，循环左移器&的输出与复用器 Mk相连，而当1 <k〈t-l时，循环左移器Ck的输出与b比特异或门Xk相连，其中，1 t-l，sk e{〇〇,0，l，."，b-l}; 第4步，b比特异或门Xk对循环左移器Ck的输出结果和b比特寄存器Rk+1的内容进行模2 加，并送入复用器Mk; 第5步，复用器Mk根据查找表ROM输出的第k比特对2个输入二选一，选择结果送入b比特 寄存器Rk，当k=t-Ι时，若查找表ROM输出的第k比特是0，则复用器Mk选择全零向量，否则，复 用器Mk选择循环左移器Ck的输出结果，当l^k〈t-l时，若查找表ROM输出的第k比特是0,则复 用器Mk选择b比特寄存器Rk+1的内容，否则，复用器Mk选择b比特异或门X!^输出结果； 第6步，以1为步长递增改变j的取值，重复第2~5步e-Ι次，直到整个信息向量a输入完 毕，此时，b比特寄存器Ri~Rc的内容是向量m=(mi，m2，···，mc)。
【专利摘要】本发明提供了一种DTMB中的全对角线准循环矩阵乘法器，该乘法器由t-1个循环左移器C1～Ct-1、t-2个b比特异或门X1～Xt-2、t-1个复用器M1～Mt-1、t-1个b比特寄存器R1～Rt-1和1个查找表ROM四部分组成。本发明充分利用了DTMB中QC-LDPC码校验矩阵的全对角线结构，提供的全对角线准循环矩阵乘法器兼容3种码率，具有结构简单、计算速度快、存储器需求量少等优点。
【IPC分类】H03M13/11
【公开号】CN105450235
【申请号】CN201610004205
【发明人】张鹏
【申请人】荣成市鼎通电子信息科技有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2016年1月1日