专利汇可以提供联合生成矩阵和校验矩阵的LDPC编码器和编码方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且联合生成矩阵和校验矩阵的LDPC 编码器 和编码方法,本 发明 涉及一种解决CCSDS近地通信系统中QC-LDPC码编码的方案,其特征在于,所述系统的QC-LDPC码的编码器主要由 控制器 、并行移位寄存器加累加 滤波器 和滤波线性反馈移位寄存器三部分组成,综合使用生成矩阵和校验矩阵,采用两级流 水 线机制。本发明提供的QC-LDPC编码器,能在保持编码速度不变的条件下有效减少资源需求,具有资源消耗少、功耗小、成本低等优点。,下面是联合生成矩阵和校验矩阵的LDPC编码器和编码方法专利的具体信息内容。
1.一种适合于CCSDS近地通信系统采用的QC-LDPC码的编码器,QC-LDPC码的生成矩
阵G是由a×t个b×b阶循环矩阵Gi,j构成的阵列,校验矩阵H是由c×t个b×b阶循环矩阵构成的阵列,其中,a=14,t=16,b=511,c=t-a=2,1≤i≤a,1≤j≤t,生成矩阵G对应码字v=(s,p),G的前a块列对应的是信息向量s,后c块列对应的是校验向量p=(e1,e2,…,e1022),以b比特为一段,信息向量s被等分为a段,即s=(s1,s2,…,sa),校验向量p被等分为c=2段,即p=(p1,p2),其中,p2=(px,py),px=(e512,e513,e514),py=(e515,e516,…,e1022),其特征在于,所述编码器包括以下部件:
控制器,控制信息向量的输入、码字的输出和其它部件的运行,实现两级流水线;
并行移位寄存器加累加滤波器,用于计算部分校验向量p1、px和向量f;
滤波线性反馈移位寄存器,用于计算向量q、u和部分校验向量py。
2.如权利要求1所述的编码器,其特征在于,所述编码器联合生成矩阵G和校验矩阵H进行编码:先使用G计算部分校验向量p1和px,再使用近似下三角校验矩阵HALT计算部分校验向量py,从而得到码字v=(s,p1,px,py)。
3.如权利要求2所述的编码器,其特征在于,所述近似下三角校验矩阵HALT是通过对校验矩阵H进行变换而得到的:先将H第1、2块行中的所有置换矩阵分别循环右移472、319位,再将两个块行相加。
4.如权利要求1所述的编码器,其特征在于,所述并行移位寄存器加累加滤波器由寄存器R1~Ra+3、寄存器Ri,j、多位二输入与门Mi,j、多位二输入异或门Ai,j和56输入异或门A1组成,其中,1≤i≤a,1≤j≤c,A1的56个输入端对应HALT前a块列中的56个置换矩阵,每个置换矩阵所在块列号等于寄存器R1~Ra的下标,其循环右移位数加1等于寄存器的抽头位,R1~Ra+2、Ri,j、Mi,j和Ai,j构成了改进的并行移位寄存器加累加器,用于计算部分校验向量p1和px,R1~Ra、Ra+3和A1构成了一个56抽头滤波器,用于计算向量f。
5.如权利要求1、4所述的编码器,其特征在于,所述并行移位寄存器加累加滤波器同时计算部分校验向量p1、px和向量f:
初始时,寄存器R1~Ra存储的是信息向量s,寄存器Ra+1和Ra+2被清零,寄存器Ri,1加载生成矩阵中循环矩阵Gi,a+1的首行,寄存器Ri,2加载生成矩阵中循环矩阵Gi,a+2首行的前
3比特,其中,1≤i≤a;
每个时钟到来时,寄存器R1~Ra各自串行循环左移1次,56输入异或门A1将计算结果串行左移入寄存器Ra+3,寄存器Ri,1各自串行循环右移1次,寄存器Ri,2各自串行右移1次并从Gi,a+2首行的后面移入新的1比特,多位二输入与门Mi,j进行标量与向量的乘法运算,M1,j~Ma,j的乘积之和与寄存器Ra+j进行累加,其中,1≤j≤c;
重复上述过程,经过b个时钟周期完成运算,此时,寄存器R1~Ra存储的依然是信息向量s,寄存器Ra+1、Ra+2和Ra+3存储的分别是部分校验向量p1、px和向量f。
6.如权利要求1所述的编码器,其特征在于,所述滤波线性反馈移位寄存器由寄存器Ra+4~Ra+5和异或门A2~A4组成,A2的4个输入端对应HALT第a+1块列中的4个置换矩阵,每个置换矩阵的循环右移位数加4等于寄存器Ra+4的抽头位,Ra+4和A2构成了一个4抽头滤波器,用于计算向量q,A3、A4和Ra+5构成了线性反馈移位寄存器,用于计算向量u和部分校验向量py,异或门A3输出向量u,异或门A4输出部分校验向量py。
7.如权利要求1、6所述的编码器,其特征在于,所述滤波线性反馈移位寄存器同时计算向量q、u和部分校验向量py:
初始时,寄存器Ra+4存储的是部分校验向量p1,寄存器Ra+5的前b-3比特存储的是向量f,后3比特存储的是部分校验向量px;
每个时钟到来时,寄存器Ra+4串行循环左移1次,寄存器Ra+5串行左移1次;
重复上述过程,经过b-3个时钟周期完成运算,此时,寄存器Ra+4存储的依然是部分校验向量p1,寄存器Ra+5存储的是部分校验向量p2=(px,py)。
8.一种适合于CCSDS近地通信系统采用的QC-LDPC码的编码方法,QC-LDPC码的生成
矩阵G是由a×t个b×b阶循环矩阵Gi,j构成的阵列,校验矩阵H是由c×t个b×b阶循环
矩阵构成的阵列,其中,a=14,t=16,b=511,c=t-a=2,1≤i≤a,1≤j≤t,生成矩阵G对应码字v=(s,p),G的前a块列对应的是信息向量s,后c块列对应的是校验向量p=(e1,e2,…,e1022),以b比特为一段,信息向量s被等分为a段,即s=(s1,s2,…,sa),校验向量p被等分为c=2段,即p=(p1,p2),其中,p2=(px,py),px=(e512,e513,e514),py=(e515,e516,…,e1022),其特征在于,所述编码方法包括以下步骤:
第1步,在第一级流水线,输入信息向量s,使用并行移位寄存器加累加滤波器计算部分校验向量p1、px和向量f;
第2步,在第二级流水线,利用第一级流水线的运算结果,使用滤波线性反馈移位寄存器计算向量q、u和部分校验向量py,并输出码字v=(s,p1,px,py)。
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