支持任何码率/码长的低密度奇偶校验码编码装置和方法

摘要

本发明公开了一种支持任何码率/码长的低密度奇偶校验码编码方法和装置，用与实现信道编码。该装置包括扩展因子z计算器，用于计算扩展因子，再输出z值到缩短码编码器；一个缩短码编码器，用于得到缩短码编码器编码后数据，输出缩短码码字到删除码字比特装置；一个删除码字比特装置，用于输入缩短码码字；在保证删除码性能的条件下，选择并删除一定位置上缩短码字的比特；将删除后得到的码字输出。本发明实现了不同码率不同码长的LDPC码具有统一的编译码器，不同码率不同码长的LDPC码具有一个统一的基础矩阵。相对现有的方法，节省了硬件成本，提高了码本身的灵活性，码的适用范围将得到了很大扩展。

主权项

1、一种支持任何码率/码长的低密度奇偶校验码编码方法，用于将来自信源编码器的信号进行编码，然后输出给调制器，其特征在于包括如下步骤：A、设定一个特定码率变码长的低密度奇偶校验码母码集，用于实现(N＝z×n_b，k＝z×k_b)低密度奇偶校验码的编译码，其中z∈{z_min∶1∶z_max}；该码集具有一个统一形式的(m_b×n_b)基础矩阵H_b^uniform，为了实现(z×n_b，z×k_b)编译码，用修正运算和扩展因子z来修正统一的基础矩阵H_b^uniform，得到修正后的基础矩阵H_b^modified，再根据H_b^modified和z就可以扩展得到奇偶校验矩阵；并且基础矩阵H_b^uniform总有码率 $R_0=\frac{(n_b-m_b)}{n_b},$其中，n_b是大于2的整数，m_b是大于1的整数；B、当码率R低于等于R₀时，令编码前任意信息分组长度为K，编码后任意码字长度为N，z是结构化LDPC码的扩展因子，校验位个数是M＝N-K；用于完成(N，K)的LDPC码的编码方法包括：步骤B1、计算扩展因子基于统一的基础矩阵H_b^uniform和计算得到的扩展因子z，得到(m_b×z，n_b×z)LDPC母码，这里，表示向下取整；步骤B2、添加x＝k_b·z-K零比特到K个信息比特之前，构成编码所需要的k_b×z信息分组；然后进行(m_b×z，n_b×z)LDPC编码，得到m_b×z个校验位；步骤B3、对母码码字删除步骤B2中添加的x个零比特，如果删除后的码字比特数目和所需要的分组大小N不匹配，删除零比特后：重复码字中y＝N-K-m_b×z个比特，或者添加码字中y＝N-K-m_b×z个零比特到删除零比特后的码字之前或者之后，最终得到长度为N的码字；C、当码率R高于R₀时，令编码前任意信息分组长度为K，编码后任意码字长度为N，z是结构化LDPC码的扩展因子，校验位个数是M＝N-K；用于完成(N，K)的LDPC码的编码方法包括：步骤C1、计算扩展因子基于统一的基础矩阵H_b^uniform和计算得到的扩展因子z，可以得到(m_b×z，n_b×z)LDPC母码，在这里，「表示向上取整；步骤C2、添加x＝k_b·z-K零比特到K个信息比特之前，构成编码所需要的k_b×z信息分组；然后进行(m_b×z，n_b×z)LDPC编码，得到m_b×z个校验位；步骤C3、对母码码字删除步骤C2中添加的x个零比特，如果删除后的码字比特数目和所需要的分组大小N不匹配，从上述删除零比特后码字中继续删除y＝m_b×z-N+K个比特，最终得到长度为N的码字。