[发明专利]一种低密度校验码的编解码装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信中的数字传输时的纠错技术和编解码技术，特别涉及一种低密度校验码的纠错编解码装置和方法。

背景技术

低密度校验(Low-Density Parity Check-LDPC)码是一种具有很强的纠错抗干扰能力的码组，性能优于Turbo码，具有较大的灵活性和较低的差错平底特性(Error Floors)，描述简单，对严格理论分析具有可验证性，译码复杂度低于Turbo码，且可实现完全的并行操作，硬件复杂度低，因而适合硬件实现，吞吐量大，极具高速译码能力。和Turbo码相比，LDPC码在良好的距离性、低复杂度和高并行性译码方法上都显示了其更优越的性能。因此，广泛认为LDPC码可作为下一代通信网的纠错码。新的欧洲卫星广播系统DVB-S2，同样采用由LDPC码和BCH码组成的级联码。

LDPC码是一种线性分组码，是通过校验矩阵H来定义的，H为稀疏矩阵，即校验矩阵中只有数量很少的元素为“1”，大部分都是“0”。Gallager最早给出了规则LDPC码的定义，具体来讲规则LDPC码的校验矩阵H满足下面的三个条件：

(1)、H的每列有j个“1”；

(2)、H的每行有k个“1”，k≥3；

(3)、与码长和H矩阵的行数相比，k和j都很小。

LDPC的编码就是构造校验矩阵。k称为行重，j称为列重，如果每列的列重都相等和每行的行重都相等，则称LDPC码为规则码，否则，为非规则码。

在通信系统中，由于不同的业务有不同的服务质量(Quality of Service-QoS)要求，而且信道状态具有时变特性，所以在传输过程中需要根据信道状态以及信源信息中业务类型的不同对信道编码的保护程度做实时的调整，以达到期望的重建质量，这样就需要一种速率兼容的纠错编码技术。以使编码速率自适应于网络带宽和误码变化。

对于LDPC的多码率研究也有很多，但大多方法集中在校验矩阵的改变上，该类方法对编码端和译码端的改变都比较大，整体复杂度较高。有一些方法利用对传输的码字进行穿孔的方式实现，诸如文献1(J.Ha，J.Kim，and S.W.McLaughlin，“Rate-compatible puncturing of low-densityparity-check codes”，IEEE Trans.Inf.Theory，vol.IT-50，no.11，pp.2824-2836，Nov.2004.)、文献2(J.Ha and S.W.McLaughlin，“Optimalpuncturing distributions for rate-compatible low-density parity-check codes”，in Proc.Int.Symp.Information Theory，Yokohama，Japan，Jun/Jul.2003，p.233.)和文献3(“Optimal puncturing of irregular low-density parity-checkcodes”，in Proc.IEEE Int.Conf.Communications，Anchorage，AK，May 2003，pp.3110-3114.)针对非规则LDPC码提出了一种基于度分布的穿孔方法，然而，这些方法较适合于无限长的码组，对中等长度的码组先前的研究一般是任意选择，采用这种随机选择会使得在一定的码率下LDPC码的性能损失较大，也许会造成一些个别码字不能恢复。

发明内容

本发明目的是提高编解码性能，从而提供一种低密度校验码的编解码装置和方法。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种低密度校验码的编码装置，包括：

LDPC编码器，用于对信源传输的数据进行低密度校验码编码；

穿孔/重复图样生成装置，用于根据穿孔/重复序列表生成穿孔或重复图样，其中穿孔/重复序列表标识了穿孔或重复LDPC编码器编码后码字的变量节点的顺序；

穿孔/重复装置，其用于根据穿孔/重复图样生成装置生成的穿孔或重复图样对LDPC编码器编码后的码字进行穿孔或重复。

上述编码装置中，包括穿孔/重复序列表计算装置，其用于根据变量节点对码字恢复的影响程度计算穿孔/重复序列表。

上述编码装置中，变量节点对码字恢复的影响程度是与该码字变量节点连接的校验节点度数相联系的。

上述编码装置中，穿孔/重复序列表计算装置采用离线方式计算穿孔/重复序列表。

上述编码装置中，包括：