[发明专利]可变码长LDPC码编码或译码的方法与装置及编码器和译码器

说明书

技术领域

本发明涉及通信与信息系统的纠错编码技术领域，特别涉及一种可变码 长低密度奇偶校验码编码或译码的方法与装置及编码器和译码器。

背景技术

低密度奇偶校验(LDPC，low density parity check)码是Gallager于1962 年提出的一种线性分组码，由于它的校验矩阵中“1”的个数较少，因此被 称为低密度奇偶校验码，然后由Mackay在1996年重新提出并加以改进。除 了可以用校验矩阵表示LDPC码之外，还可以用Tanner图(见图1)表示LDPC 码，Tanner图和校验矩阵是直接对应的，由变量节点、校验节点和连接它们 的边构成。每个校验节点zi对应于校验矩阵的第i行，每个变量节点xj对应 于校验矩阵的第j列。当码字中第j个比特参与第i个校验方程，即校验矩 阵中第i行第j列所在位置的元素取值为1时，图1中的校验节点和变量节 点之间存在连线。对于每个节点，与之相连的边数称为这个节点的度数。

LDPC码是目前采用较多的性能优良的一种纠错编码技术，它的主要特 点是支持迭代译码，且性能接近香农容量限。Tanner图中的环(cycle)是 指连接校验节点和变量节点的，起始和结束于同一个节点并且不重复包括同 一节点的路径。环的长度就是边的数量。最小环的长度称为Tanner图的围 长(girth)。有限码长LDPC码的Tanner图中不可避免的存在环，而Tanner 图的围长(最短环的长度)，极大的影响了码字的性能。准循环LDPC码通 过对指数矩阵按扩展因子扩展得到校验矩阵，具有存储简单且灵活支持各种 码长的特点。

现在使用较多的是基于循环移位矩阵设计的准循环LDPC码，其校验矩 阵H_m×n可以看作是由大小为m_b×n_b的母矩阵M(H)按照扩展因子z扩展而来， 其中n＝z×n_b，m＝z×m_b，z为整数。扩展时，M(H)中元素1用z×z右循 环移位矩阵替换，元素0用z×z零阵替换。H_m×n中每个循环单位阵可由其 向右循环移位量确定，可以把母矩阵信息和循环移位信息整合到一个基校验 矩阵中，记为指数矩阵E(H)。将M(H)中的0换成-1，定义成z×z零阵，1 元素换成循环移位量。由E(H)可直接通过扩展因子扩展得到H_m×n。准循环 LDPC码通过对母矩阵或指数矩阵按扩展因子扩展得到校验矩阵，具有存储 简单且灵活支持各种码长的特点。

但目前的实现中或者只支持码长成整数倍增长的情况，或者在构造的过 程中限制过多，导致用一个矩阵支持的LDPC码在所需各码长时的性能都与 独立设计时的性能相差甚远。

发明内容

本发明实施例提出了一种可变码长低密度奇偶检验码的编码或译码方 法，该方法可支持码长的连续变化。

一种可变码长低密度奇偶检验码的编码或译码方法，所述方法包括：

获得低密度奇偶检验码的基指数矩阵，在构造基指数矩阵的过程中对码长 进行分组；

根据分组修正因子对基指数矩阵进行修正，获得与所述分组修正因子对应 的分组的指数矩阵；

根据所述分组中码长对应的扩展因子对所述指数矩阵进行扩展获得该码长 对应的低密度奇偶校验矩阵；

根据所述低密度奇偶校验矩阵进行编码或译码。

同时，本发明实施例还提供了一种用于构造可变码长低密度奇偶检验码 的装置，所述装置包括：

分组单元，用于对码长进行分组。

基指数矩阵构造单元，其用于构造基指数矩阵，第一次指数矩阵构造得 到第一个分组的母矩阵和指数矩阵；基于第一个分组母矩阵和指数矩阵进行 第二次矩阵构造，得到第二个分组的指数矩阵；基于第一个分组的母矩阵和 前一分组的指数矩阵进行再次矩阵构造，完成全部分组的指数矩阵的构造， 最后一次构造得到的指数矩阵即为基指数矩阵，所述低密度奇偶检验码根据 该基指数矩阵修正并扩展得到的校验矩阵获得。

本发明施实例还提供一种可变码长低密度奇偶检验码编码器，其所述编 码器包括：

基指数矩阵存储单元，用于存储基指数矩阵；

扩展单元，用于对各码长对应的指数矩阵按扩展因子进行扩展得到校验 矩阵，所述各码长对应的指数矩阵由基指数矩阵修正所得；