[发明专利]广义低密度奇偶校验码

说明书

本发明提供一种确定用于前向纠错信道编码的广义LDPC码的系统和方法,所述广义LDPC码具有允许易编码的重复累加码结构。可以选择CORDARO‑WAGNER分量码校验矩阵，其中每一个所选择的CORDORA‑WAGNER分量码校验矩阵具有两行，这两行替换第一奇偶校验矩阵的一行以导出定义广义LDPC码的第二奇偶校验矩阵。

技术领域

本发明涉及一种用于数字通信系统中信道编码的广义低密度奇偶校验(Generalized Low-Density Parity-Check，GLDPC)码。具体地，本发明涉及便于编码的GLDPC码。

背景技术

图1示出了一种可实施本发明元件的通用数字通信系统10的框图。系统10包括发送侧10a和接收侧10b，发送侧10a包括通用编码器12，接收侧10b包括通用解码器14。发送侧的通用编码器12可输入k比特的信息序列IS₁，在通用编码器12执行的编码操作中，r比特的冗余序列添加至该信息序列IS₁，从而产生k+r＝n比特的编码后的信息序列IS₂，该信息序列IS₂可转发至调制器16。

调制器16可将比特序列IS₂转换为调制信号向量CH_IN，该调制信号向量CH_IN又通过信道18(例如，无线信道或光信道)发送。由于信道18通常受到噪声干扰，所以信道输出CH_OUT可不同于信道输入CH_IN。

在接收侧10b，信道输出向量CH_OUT可由解调器20处理，解调器20产生与接收的比特序列IS₃的比特值有关的可靠值(例如似然、似然比或对数似然比)。通用解码器14可在解码操作中使用接收的比特序列IS₃中的冗余来纠正错误并产生解码后的信息序列IS₄，该解码后的信息序列IS₄是对信息序列IS₁的估计。

编码操作和解码操作可由LDPC码控制，该LDPC码对将添加至信息序列IS₁的冗余序列进行定义。换而言之，LDPC码提供用于建立码本的规则集，该码本包括所有可能将通过信道18发送的码字。这样就能识别并可能纠正在接收的比特序列IS₃中暴露的传输错误，该接收的比特序列IS₃不与码本中包括的码字相对应，该码本通过传输所基于的LDPC码建立。

在信道编码的一般公式表达中，LDPC码可采用用于通用编码器12中编码操作的生成矩阵G和用于通用解码器14中解码操作的奇偶校验矩阵H。

对于具有大小为1xk的信息序列IS₁、大小为1xn的码字IS₂和r＝(n-k)比特的冗余(奇偶校验)序列的LDPC码，生成矩阵G的大小为k·n，奇偶校验矩阵H的大小为r·n＝(n-k)·n。奇偶校验矩阵H_rxn和生成矩阵G_kxn具有正交性，这说明对于任何具有k个线性独立行的生成矩阵G_kxn而言，都存在具有r＝(n-k)个线性独立行的奇偶校验矩阵H_rxn。因此，将生成矩阵G_kxn中的任何一行与奇偶校验矩阵H_rxn的行进行正交，从而满足以下等式：

将信息序列IS₁和生成矩阵G_kxn相乘，从而可执行编码操作，其中，相乘结果为编码后的输出序列IS₂，如下所示：

IS₂＝IS₁·G_kxn

在接收侧，由于生成矩阵G_kxn和奇偶校验矩阵H_rxn之间存在正交性，所以应满足以下等式：