Dtmb中qc-ldpc码的校验装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及信道编码领域，特别涉及一种DTMB标准中QC-LDPC码的高效校验装置。【背景技术】
[0002] 低密度奇偶校验(Low-DensityParity-Check，LDPC)码是高效的信道编码技术之 一，而准循环LDPC(Quasic-LDPC，QC-LDPC)码是一种特殊的LDPC码。QC-LDPC码的生成矩阵G 和校验矩阵Η都是由循环矩阵构成的阵列，具有分块循环的特点，故被称为准循环LDPC码。 循环矩阵的首行是末行循环右移1位的结果，其余各行都是其上一行循环右移1位的结果， 因此，循环矩阵完全由其首行来表征。通常，循环矩阵的首行被称为它的生成多项式。
[0003] 循环矩阵的行重和列重相同，记作w。如果w= 0,那么该循环矩阵是全零矩阵。如果 w=l，那么该循环矩阵是可置换的，称为置换矩阵，它可通过对单位矩阵I循环右移若干位 得到。QC-LDPC码的校验矩阵Η是由cXt个bXb阶循环矩阵<i<c，l<j<t)构成的如 下阵列：
[0005] 通常，Η中的所有循环矩阵要么是全零矩阵(w= 0)要么是置换矩阵(w=l)。
[0006] 在通信系统中，接收端会对收到的码字进行译码并校验。当译码结果V满足Ηντ = 0 时，校验装置认为ν就是发送端发送的码字，译码结束。
[0007] 对于一般的QC-LDPC码，校验装置主要由R0M、桶形移位器和累加器组成。校验所需 的时钟周期数等于Η中置换矩阵的个数cuROM存储每个置换矩阵相对I的循环右移位数及其 所在的块行号和块列号，需要a([l0g2b] + [log2t] + [log2C])比特的存储器，其中，符号[X]表 示不小于X的最小整数。
[0008] DTMB是中国数字电视地面广播标准的英文简称，英文全称是DigitalTelevision TerrestrialMultimediaBroadcastingeDTMB标准米用了3种不同码率的QC-LDPC码。对于 这3种QC-LDPC码，均有t= 59和b= 127。图1给出了不同码率η下的参数c和α。
[0009] 对于3种不同码率，DTMB标准中QC-LDPC码的现有校验装置所需的校验时间分别是 275、296和294个时钟周期。3种码率共需16435比特ROM。
【发明内容】
[0010] DTMB标准采用的QC-LDPC码的校验矩阵具有全对角线结构，本发明针对该QC-LDPC 码提供了一种高效校验装置。
[0011] 如图5所示，校验装置由4部分组成:62个循环左移器(^~(：62、61个b比特异或门Xi ~X61、62个复用器此~蚯2、62个b比特寄存器办~办2和1个查找表ROM。整个校验过程分6步完 成:第1步，清零所有的b比特寄存器心~1?62;第2步，输入译码段ν」，查找表ROM根据码率η和 列号j输出码率是η的He的第j列62比特，其中，1 <j<t;第3步，当Ο<sk〈b时，循环左移器Ck 对译码段巧循环左移sk位，而当Sk=~时，循环左移器Ck不对译码段循环左移而是把它直 接输出，当k= 62时，循环左移器Ck的输出与复用器Mk相连，而当1 <k〈62时，循环左移器Ck的 输出与b比特异或门Xk相连，其中，1 <k<62，Ske卜，〇，l，"_，b-l};第4步，b比特异或门Xk 对循环左移器Ck的输出结果和b比特寄存器Rk+1的内容进行模2加，并送入复用器Mk;第5步， 复用器Mk根据查找表ROM输出的第k比特对2个输入二选一，选择结果送入b比特寄存器Rk，当 k= 62时，若查找表ROM输出的第k比特是0，则复用器Mk选择全零向量，否则，复用器Mk选择循 环左移器Ck的输出结果，当1 <k〈62时，若查找表ROM输出的第k比特是0，则复用器Mk选择b比 特寄存器Rk+1的内容，否则，复用器Mk选择b比特异或门Xk的输出结果;第6步，以1为步长递增 改变j的取值，重复第2~5步t-Ι次，直到整个译码结果v输入完毕，此时，若b比特寄存器心 ~Rt的内容都是零，则译码结果正确，否则，译码结果错误。
[0012]本发明充分利用了DTMB标准中QC-LDPC码校验矩阵的全对角线结构，提供的校验 装置兼容3种码率，具有结构简单、校验速度快、存储器需求量少等优点。
[0013] 关于本发明的优势与方法可通过下面的发明详述及附图得到进一步的了解。
【附图说明】
[0014] 图1给出了不同码率η下的参数C和α;
[0015] 图2是DTMB标准中η= 〇. 8码率QC-LDPC码的校验矩阵Η示意图；
[0016] 图3是DTMB标准中η= 〇. 8码率QC-LDPC码的基矩阵Hbase示意图；
[0017] 图4是DTMB标准中n= 〇.8码率QC-LDPC码的扩展矩阵He示意图；
[0018] 图5是DTMB标准中QC-LDPC码的校验装置功能框图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明的较佳实施例作详细阐述，以使本发明的优点和特征能更 易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。
[0020] 对于DTMB标准中任一码率的QC-LDPC码，校验矩阵Η中的任一循环矩阵Hi,j(l<i< c，l<j<t)要么是全零矩阵要么是置换矩阵。当是置换矩阵时，它可视为对单位矩阵I 循环右移Si,j位的结果，其中，0 <Si,j〈b。为便于描述，当Hi,j是全零矩阵时，将它记作对单位 矩阵I循环右移Si,j= °°位的结果，即1°°=0。综上，Si,jE{〇〇,0，1，…，b-Ι}。
[0021]DTMB标准中任一码率QC-LDPC码都具有全对角线校验矩阵H。图2是DTMB标准中n= 0.8码率QC-LDPC码的Η示意图，图中的数字表示循环矩阵相对于单位矩阵I的循环右移位数Sl>J。图2共有t+c-Ι条对角线，每条对角线上都是循环矩阵。对于任一对角线上的循环矩阵， 可能全部是全零矩阵（如图2中的第68条对角线所示，810,1 = 811,2=〇〇)，也可能全部是相同 的置换矩阵(如图2中的第3条对角线所示，S1,57 =S2,58=S3,59 = 65 )，还可能一部分是全零矩 阵、其余部分是相同的置换矩阵（如图2中的第11条对角线所示，S1,49=wiS2,5Q =S3,51 =…=sn,59 = 34)。若第k条对角线上的循环矩阵全部都是全零矩阵，则它们都是对单位矩 阵I循环右移sk=~位的结果;否则，该对角线上的置换矩阵都是对单位矩阵I循环右移ske {0，l，，"，b-l}位的结果，其中，1 t+c-1。综上，ske{>，〇，l，."，b-l}。在图2中，s68 = °°，S3 = 65，sii= 34〇
[0022]如果用"0"标识Η中的全零矩阵，用"Γ标识置换矩阵，那么Η就可表示成基矩阵Hbase。图3是图2中Η对应的HbasedHbase是cXt阶的二进制矩阵。
[0023]接下来，对Hbase进行扩展并循环移位。首先，在Hbase的上方增加一个(t-l)Xt阶的 全零矩阵，将其扩展成一个(t+c_l)Xt阶的二进制矩阵。然后，对扩展后的Hbase的第j列循 环上移j-Ι位，其中，2 <j<t。最后，删除循环上移后的矩阵的最下方所有全零行。根据上述 操作，图3中的Hbase变为图4所示的扩展矩阵He。
[0024] 对于DTMB标准中任一码率QC-LDPC码，He都是62Xt阶的二进制矩阵，且S1~s62分 别是 114、79、65、68、23、117、28、13、92、84、34、12、29、102、62、3、8、122、78、115、17、70、110、 53、74、21、41、67、66、42、81、60、126、31、2、63、16、116、24、57、40、22、69、18、89、48、113、 120、124、5、83、93、105、47、90、101、30、0、⑴、1、32和104。
[0025] 在通信系统中，接收端会对收到的码字进行译码并校验。以b比特为一段，译码结 果V被等分为t段，S卩V= (VI，V2，…，Vt)。当满足Ηντ = 0时，校验装置认为V就是发送端发送的 码字，译码结束。
[0026] 针对DTMB标准中的QC-LDPC码，图5给出了其校验装置，兼容3种码率。该校验装置 由62个循环左移器&~〇52、61个b比特异或门个复用器施~施2、62个b比特寄存器 Ri~R62和1个查找表ROM组成。
[0027] 查找表ROM逐列存储62Xt阶扩展矩阵He中的二进制数据，3种码率QC-LDPC码共享 该查找表R0M，其宽度是62比特，深度是3Xt。查找表ROM根据码率η和列号j输出码率是η的He的第j列62比特，其中，1 <j<t。
[0028] 当0<Sk〈b时，循环左移器Ck对译码段Vj循环左移灿位；当％=⑴时，循环左移器Ck 不对译码段vj循环左移而是把它直接输出，其中，1 <j<t，1 <k< 62，ske{〇〇，〇，1，…，b-1}。当k= 62时，循环左移器Ck的输出与复用器Mk相连；当1 <k〈62时，循环左移器Ck的输出与b比特异或门Xk相连。
[0029]b比特异或门Xk对循环左移器Ck的输出结果和b比特寄存器Rk+1的内容进行模2加， 并送入复用器Mk，其中，1 61。
[0030] 复用器Mk，根据查找表ROM输出的第k比特对2个输入二选一，选择结果送入b比特 寄存器Rk，其中，1 <k< 62。当k= 62时，若查找表ROM输出的第k比特是0,则复用器Mk选择全 零向量;否则，复用器Mk选择循环左移器Ck的输出结果。当1 <k〈62时，若查找表ROM输出的第 k比特是0，则复用器Mk选择b比特寄存器Rk+1的内容；否则，复用器Mk选择b比特异或门Xk的输 出结果。
[0031] 针对DTMB标准中的QC-LDPC码，本发明提供了一种高效