[发明专利]基于共享存储机制的CMMB中准循环矩阵串行乘法器

权利要求书

1.一种基于共享存储机制的CMMB中准循环矩阵串行乘法器，当采用近似下三角编码方法对CMMB标准多码率QC-LDPC码进行编码时涉及向量m与准循环矩阵F的乘法运算，矩阵F分为u块行和u块列，是由u×u个b×b阶循环矩阵F_i,j构成的阵列，f_i,j是循环矩阵F_i,j的生成多项式，其中，b、i、j和u均为非负整数，0≤i<u，0≤j<u，CMMB标准采用了2种不同码率η的QC-LDPC码，η分别是0.5、0.75，对于这2种不同码率QC-LDPC码，均有b=256，2种不同码率对应的参数u分别是5、3，向量m=(e₀,e₁,…,e_u×b-1)，以b比特为一段，部分校验向量p被等分为u段，即p=(p₀,p₁,…,p_u-1)，其特征在于，所述乘法器包括以下部件：

生成多项式查找表，用于存储所有码率准循环矩阵F中循环矩阵的生成多项式；

延时器D，其数据比特D₀,D₁,…,D₄滑动存储向量m的5比特数据；

缓冲器B₀,B₁,…,B₄，分别缓存准循环矩阵F第0,1,…,4块列中循环矩阵的生成多项式；

b位二进制乘法器M₀,M₁,…,M₄，分别对数据比特D₀,D₁,…,D₄和缓冲器B₀,B₁,…,B₄中的生成多项式进行标量乘；

b位二进制加法器A₀,A₁,…,A₄，分别对b位二进制乘法器M₀,M₁,…,M₄的乘积和移位寄存器R₀,R₁,…,R₄的内容进行模2加；

移位寄存器R₀,R₁,…,R₄，分别存储b位二进制加法器A₀,A₁,…,A₄的和被循环左移1位后的结果以及最终的校验段p₀,p₁,…,p₄。

2.根据权利要求1所述的一种基于共享存储机制的CMMB中准循环矩阵串行乘法器，其特征在于，所述生成多项式查找表存储所有码率准循环矩阵F中的循环矩阵生成多项式，对于任一码率，先依次存储第0块行中第0,1,…,u-1块列对应的生成多项式，再依次存储第1块行中第0,1,…,u-1块列对应的生成多项式，依此类推，最后依次存储第u-1块行中第0,1,…,u-1块列对应的生成多项式。

3.根据权利要求1所述的一种基于共享存储机制的CMMB中准循环矩阵串行乘法器，其特征在于，所述缓冲器B₀,B₁,…,B₄共享生成多项式查找表，分时从中读取生成多项式，缓冲器B_j根据不同的码率η，在第i×b+j个时钟周期到来时从生成多项式查找表加载准循环矩阵F第i块行、第j块列的生成多项式f_i,j，而在其它时刻保持不变。

4.一种基于共享存储机制的CMMB中准循环矩阵串行乘法方法，当采用近似下三角编码方法对CMMB标准多码率QC-LDPC码进行编码时涉及向量m与准循环矩阵F的乘法运算，矩阵F分为u块行和u块列，是由u×u个b×b阶循环矩阵F_i,j构成的阵列，f_i,j是循环矩阵F_i,j的生成多项式，其中，b、i、j和u均为非负整数，0≤i<u，0≤j<u，CMMB标准采用了2种不同码率η的QC-LDPC码，η分别是0.5、0.75，对于这2种不同码率QC-LDPC码，均有b=256，2种不同码率对应的参数u分别是5、3，向量m=(e₀,e₁,…,e_u×b-1)，以b比特为一段，部分校验向量p被等分为u段，即p=(p₀,p₁,…,p_u-1)，其特征在于，所述乘法方法包括以下步骤：

第1步，清零延时器D和移位寄存器R₀,R₁,…,R₄，根据不同的码率η，缓冲器B_j在第i×b+j个时钟周期到来时从生成多项式查找表加载准循环矩阵F第i块行、第j块列的生成多项式f_i,j，而在其它时刻保持不变；

第2步，当第k个时钟周期到来时，延时器D输入比特e_k，缓冲器B₀,B₁,…,B₄中的生成多项式分别通过b位二进制乘法器M₀,M₁,…,M₄与延时器D中的数据比特D₀,D₁,…,D₄进行标量乘，b位二进制乘法器M₀,M₁,…,M₄的乘积分别通过b位二进制加法器A₀,A₁,…,A₄与移位寄存器R₀,R₁,…,R₄的内容相加，b位二进制加法器A₀,A₁,…,A₄的和被循环左移1位后的结果分别存入移位寄存器R₀,R₁,…,R₄，其中，0≤k<u×b；

第3步，以1为步长递增改变k的取值，重复第2步u×b次，直到整个向量m输入完毕；

第4步，当时钟周期到来时，延时器D输入填充比特0，缓冲器B₀,B₁,…,B₄中的生成多项式分别通过b位二进制乘法器M₀,M₁,…,M₄与延时器D中的数据比特D₀,D₁,…,D₄进行标量乘，b位二进制乘法器M₀,M₁,…,M₄的乘积分别通过b位二进制加法器A₀,A₁,…,A₄与移位寄存器R₀,R₁,…,R₄的内容相加，b位二进制加法器A₀,A₁,…,A₄的和被循环左移1位后的结果分别存入移位寄存器R₀,R₁,…,R₄；

第5步，重复第4步5次，直到5个填充比特0输入完毕，此时，移位寄存器R₀,R₁,…,R_u-1存储的分别是校验段p₀,p₁,…,p_u-1，它们构成了部分校验向量p=(p₀,p₁,…,p_u-1)。