專利名稱：一種編碼輸出的方法、裝置及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及編碼領(lǐng)域，特別是涉及一種編碼輸出的方法、裝置及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
低密度奇偶校驗(yàn)(Low Density Parity Check, LDPC)碼是Gallager于1962年 提出的一種具有稀疏校驗(yàn)矩陣的分組糾錯(cuò)碼。1996年，Mackay等人重新研究 了LDPC碼，發(fā)現(xiàn)LDPC碼具有非常好的性能逼近香農(nóng)限，編碼簡(jiǎn)單，i斧碼 簡(jiǎn)單且可并行計(jì)算。
2005年，正EE std802.16e標(biāo)準(zhǔn)提供了一種結(jié)構(gòu)化的LDPC碼(Structured LDPC)。該LDPC碼的編碼結(jié)構(gòu)基于一個(gè)公用的基矩陣Hb,并使用循環(huán)移位的 單位矩陣和全零矩陣作為子矩陣進(jìn)行擴(kuò)展，產(chǎn)生編碼所需的校驗(yàn)矩陣H。該 LDPC碼對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)矩陣結(jié)構(gòu)如圖1所示。
在圖1中，校驗(yàn)矩陣H中的子矩陣Pij是由循環(huán)移位的單位矩陣和全零矩 陣作為子矩陣進(jìn)行擴(kuò)展而產(chǎn)生，相應(yīng)的單位矩陣與全零矩陣的大小(z行、z列) 可以隨擴(kuò)展因子z靈活地改變，該校驗(yàn)矩陣H對(duì)應(yīng)的基矩陣Hb的每個(gè)元素是 循環(huán)移位值(對(duì)應(yīng)校驗(yàn)矩陣H中的子矩陣Pj.j使用單位矩陣的循環(huán)移位后陣進(jìn) 行擴(kuò)展)或者是-1 (對(duì)應(yīng)校驗(yàn)矩陣H中的子矩陣Pi.j使用全零矩陣進(jìn)行擴(kuò)展)。 基矩陣Hb的行數(shù)、列數(shù)分別為c和nb,該基矩陣Hb可以劃分為2個(gè)部分，如 公式(1-1)所示，
Hb=[(Hs)mbXkb|(Hp)mbXmb] (1-1)
其中，Hs對(duì)應(yīng)于校驗(yàn)矩陣H的系統(tǒng)比特部分，其列數(shù)為kb, Hp對(duì)應(yīng)于校 驗(yàn)矩陣H的校驗(yàn)比特部分，其列數(shù)為mb, lkb+mb=nb?；诖嘶仃嘓b和相 應(yīng)的才t瞼矩陣H可以獲得編碼后的碼字C = [CS， Cp],其中，系統(tǒng)位Cs長(zhǎng)度為L(zhǎng)s=kbxz，才交—驗(yàn)位Cp長(zhǎng)度為L(zhǎng)p=mbxz。
上述校驗(yàn)矩陣可以做進(jìn)一步擴(kuò)展，從而產(chǎn)生更大的基矩陣Hbext，其結(jié)構(gòu)如
圖2所示。該基矩陣H^t的行數(shù)、列數(shù)分別為nib+Am和nb+Am。此時(shí)，系統(tǒng) 位長(zhǎng)度仍然為L(zhǎng)s=kbxz，原始的校驗(yàn)位長(zhǎng)度仍然為L(zhǎng)pl=mbxz，擴(kuò)展的校驗(yàn)位長(zhǎng) 度為L(zhǎng)p2=Amxz。基于該基矩陣Hbext的編碼可以產(chǎn)生更多的校驗(yàn)比特，提供更 強(qiáng)的糾錯(cuò)能力和更佳的誤碼性能。
為了支持靈活的編碼長(zhǎng)度和碼率，結(jié)構(gòu)化的LDPC編碼過程還可以采用縮 4豆;馬的編碼方法(Shorten)和刪除冗余j立(puncturing)的方法?？s短石馬的編石馬 方法(Shorten)在對(duì)應(yīng)系統(tǒng)位的數(shù)據(jù)塊之前補(bǔ)充全零比特然后進(jìn)行編碼處理； 刪除冗余位(puncturing)的方法是將一些校驗(yàn)位的編碼比特進(jìn)行打孔去除。
上述LDPC編碼過程能夠提供好的編碼增益，但是現(xiàn)有技術(shù)在信道中直接 傳輸LDPC碼，而沒有有效地挖掘和利用傳輸信道提供的、潛在的分集增益， 因此根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來看，其效果不是很好。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的提供一種編碼輸出的方法和裝置，以及一種 比特序列的傳輸方法和系統(tǒng)來解決現(xiàn)有技術(shù)中直接傳輸LDPC碼所帶來的沒有 有效地利用傳輸信道提供的潛在分集增益的問題。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了 一種編碼輸出的方法，該方法包括以下步驟
判斷低密度奇偶校驗(yàn)碼LDPC比特序列中的比特是否是校驗(yàn)比特；
如果是，對(duì)該校驗(yàn)比特進(jìn)行置換。
上述判斷LDPC比特序列中的比特是否是校驗(yàn)比特的步驟可以是如果 KSi〈K+nibXz成立，則判定LDPC比特序列中的該比特為校驗(yàn)比特，其中，K 為信息比特的長(zhǎng)度，i為當(dāng)前判斷的比特在比特序列中的序號(hào)，z為L(zhǎng)DPC編碼 的擴(kuò)展因子，mb為L(zhǎng)DPC編碼的基矩陣對(duì)應(yīng)校驗(yàn)比特的列數(shù)。
上述對(duì)校驗(yàn)比特進(jìn)行置換可以包括根據(jù)公式e「c(卜一。d《(L(,.^一+K對(duì)
校驗(yàn)比特進(jìn)行置換，其中，K為信息比特的長(zhǎng)度，i為當(dāng)前判斷的比特在比特序列中的序號(hào)，z為L(zhǎng)DPC編碼的擴(kuò)展因子，ei為置換后的比特，Ci為置換前的比 特，Pm為置換向量，運(yùn)算符Lx」表示取不大于x的最大整數(shù)。
上面所說的Pm可以是交織圖案。
交織圖案包括
如果mb-4，則Pm-[O， 2， 1， 3]，或者Pm-[l， 3， 0， 2]; 如果m廠8，則Pm-[O， 4, 2， 6, 1， 5, 3， 7〗，或者Pm-[l, 5, 3， 7， 0, 4， 2， 6,];
如果1^=16,則Pm-[O， 8， 4， 12， 2, 10, 6, 14， 1, 9, 5, 13, 3, 11， 7, 15〗；或者Pm-[l, 9, 5, 13， 3, 11， 7， 15, 0， 8， 4， 12, 2, 10, 6, 14,〗； 或者Pm-[O, 10, 4, 14, 12， 6， 8, 2, 15， 13， 11, 9, 7， 5, 3, l];或者 Pm=[10， 0, 5, 13， 3， 7， 11， 14， 9, 12, 1, 6, 4, 2, 15， 8];
如果m『32，則Pm^
;或者P',[l， 17, 9, 25， 5， 21， 13， 29, 3, 19, 11， 27, 7, 23, 15, 31， 0, 16， 8， 24， 4, 20, 12， 28， 2， 18， 10, 26， 6， 22， 14, 30]。
當(dāng)存在對(duì)性能影響比其它校驗(yàn)比特大的特殊校驗(yàn)比特時(shí)，在根據(jù)公式 e，c(i."m。d《(L(,.^一^對(duì)校驗(yàn)比特進(jìn)行置換前，該方法進(jìn)一步包括根據(jù)特
殊校驗(yàn)比特出現(xiàn)的位置對(duì)Pm進(jìn)行優(yōu)化；
在根據(jù)公式e,C(i.K — dz + pn),一 + K對(duì)校驗(yàn)比特進(jìn)行置換時(shí)，Pm為經(jīng)過
優(yōu)化后的Pm。
本發(fā)明還提供了 一種比特序列的傳輸方法，包括以下步驟 發(fā)送端對(duì)LDPC編碼比特序列中的校驗(yàn)比特進(jìn)行置換； 傳輸置換后的比特序列；
接收端對(duì)接收到的置換后的比特序列進(jìn)行逆置換。
7上述發(fā)送端對(duì)LDPC編碼比特序列中的校驗(yàn)比特進(jìn)行置換可以是根據(jù)公式 ^=、.屮?！?^([(^)/+^對(duì)校驗(yàn)比特進(jìn)行置換，其中，K為信息比特的長(zhǎng)度，
i為當(dāng)前判斷的比特在比特序列中的序號(hào)，z為L(zhǎng)DPC編碼的擴(kuò)展因子，5為置 換后的比特，Ci為置換前的比特，Pm為置換向量，運(yùn)算符Lx」表示取不大于x的 最大整數(shù)。
在發(fā)送端對(duì)LDPC編碼的比特序列進(jìn)行置換后，可以進(jìn)一步包括以下步驟 發(fā)送端對(duì)傳輸?shù)男蛄羞M(jìn)行交織； 接收端對(duì)收到的序列進(jìn)行解交織。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種編碼輸出的裝置，該裝置包括以下單元 判決單元，用于判斷LDPC比特序列中的比特是否是校驗(yàn)比特； 置換單元，用于對(duì)判決單元判斷出的校驗(yàn)比特進(jìn)行置換。 本發(fā)明的實(shí)施例提供了 一種進(jìn)行編碼傳輸?shù)南到y(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下單元 發(fā)送端，用于對(duì)LDPC編碼比特序列中的校驗(yàn)比特進(jìn)行置換； 接收端，用于接收置換后的編碼比特序列，并進(jìn)行逆置換。 其中發(fā)送端還可以進(jìn)一步用于對(duì)所述置換后的編碼比特序列進(jìn)行交織；接 收端還可以進(jìn)一步用于對(duì)接收到的進(jìn)行了交織的編碼比特序列進(jìn)行解交織。
本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案通過置換校驗(yàn)比特的方式，將傳輸過程 中可能遇到的連串的錯(cuò)碼均勻分散開，使得接收端能夠獲得誤碼率比較低的 校驗(yàn)比特，與現(xiàn)有技術(shù)直接傳輸LDPC編碼序列相比能夠有效地利用傳輸信 道的分集增益，提高了 LDPC的解碼性能。
在信道資源有限的情況下，可能需要舍棄一部分校驗(yàn)比特，通過本發(fā)明 的實(shí)施例提供的技術(shù)方案，可以在校驗(yàn)比特中均勻選擇所要舍棄的比特，從 而減少了舍棄校驗(yàn)比特對(duì)LDPC解碼性能的影響。并且如果校驗(yàn)比特中存在 對(duì)性能影響較大的特殊比特時(shí)，可以通過對(duì)Pm進(jìn)行優(yōu)化來將這些特殊比特 分散開來，以減少對(duì)性能的不利影響。
相比較于通信過程中的其它計(jì)算量，如LDPC編碼過程中的計(jì)算量，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案的計(jì)算量很小。在使用本發(fā)明的技術(shù)方案時(shí)不會(huì)對(duì)現(xiàn) 有系統(tǒng)的資源分配造成大的影響，因此本發(fā)明的技術(shù)方案可以很容易的在各 種通信系統(tǒng)中使用。


圖1是LDPC編碼的校驗(yàn)矩陣結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是結(jié)構(gòu)化的LDPC編碼的校驗(yàn)矩陣結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例中進(jìn)行LDPC碼置換的流程圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例中一種特殊的LDPC編碼的基矩陣結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例中進(jìn)行LDPC碼置換的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例中進(jìn)行LDPC編碼傳輸?shù)牧鞒虉D。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例中進(jìn)行LDPC編碼傳輸?shù)南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)
施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種編碼輸出的方法，圖3為該方法的流程示意圖，
如圖3所示，該方法包括以下步驟
在步驟301中，判斷LDPC比特序列中的比特是否是校驗(yàn)比特。 在步驟302中，如果該比特是校驗(yàn)比特，則對(duì)該比特進(jìn)行置換。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，當(dāng)在擴(kuò)展的、結(jié)構(gòu)化的LDPC編碼序列中使用上述
的方法時(shí)，步驟301和302中所說的校驗(yàn)比特指的是原始校驗(yàn)比特。
下面以擴(kuò)展的、結(jié)構(gòu)化的LDPC編碼序列為例對(duì)該方法進(jìn)行詳盡的說明。
假設(shè)LDPC編碼器輸出的編碼比特序列是C- (c0, Cl， ...， Ck-。 ck, ...， cK-1+Lpl,
CK+Lpl， …，Cn-1』， 其中， l Co， Ci， …，Ck-i， Ck )對(duì)應(yīng)于編碼輸出的信息位比
特，(CK，…，CK-1+Lpl)對(duì)應(yīng)于編碼輸出的原始校驗(yàn)位比特，(CK+Lpl,…，CN)
對(duì)應(yīng)于編碼輸出的擴(kuò)展校驗(yàn)位比特。顯然，編碼輸出的整個(gè)碼長(zhǎng)N-K + Lpl +
9Lp2。當(dāng)編碼器的輸入數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度K〈kbXz時(shí)，需要先對(duì)數(shù)據(jù)塊的起始位置釆用 比特"0"進(jìn)行填充，然后送入LDPC編碼器進(jìn)行編碼，編碼輸出時(shí)丟棄這些填充 比特。
本發(fā)明的實(shí)施例采用置換處理方法，在發(fā)送端對(duì)LDPC編碼器輸出的編碼 比特序列C進(jìn)行處理，置換處理后的編碼比特序列E = (eo, eP eic小eK,...，
eiC-1+Lpl, 6K+Lpl， …,^N-1
)在經(jīng)過諸如交織、符號(hào)映射和調(diào)制等步驟中的一個(gè)或
多個(gè)后通過信道發(fā)送出去。置換處理前的編碼比特序列C與置換處理后的編碼 比特序列E之間映射關(guān)系可以如公式(1-2)所示
p Jc(i-K)modZ+pra(L(i-K)/z」)xZ+K K^i<K + mbxz "，、
「k 其它 "
其中，Pm為置換向量，Pm(j)代表置換向量中的第j個(gè)元素。運(yùn)算符LX」表
示取不大于x的最大整數(shù)。運(yùn)算式(y) modz表示對(duì)y做模z運(yùn)算。 公式(1-2)的一種等效的形式如公式(1-3)所示
ci i<K,^》K + mbxz , 、
ei = i 甘' 1_3
LC(i-K)modz+Pm(L(i — K)/z」)Xz + K 其'匕
置換向量Pm可以為交織圖案，它隨nib的不同而變化，如下所示 如果m「4，則Pm-[O, 2, 1， 3],或者Pm^1， 3， 0, 2]。 如果mb-8，則Pm-[O, 4， 2， 6， 1, 5, 3， 7],或者Pm:[l, 5， 3, 7, 0， 4, 2, 6，]。
如果mt^16,則Pn^
;或者Pz[l， 9， 5, 13, 3， 11, 7， 15, 0， 8, 4, 12， 2, 10, 6, 14,]; 或者Pm-[O, 10, 4, 14， 12, 6， 8, 2, 15, 13, 11， 9， 7, 5， 3, l];或者 Pm=[10， 0， 5, 13, 3, 7， 11， 14， 9， 12， 1, 6, 4, 2， 15, 8]。
如果mb-32, H'jPm =
; 或者Pm-[l, 17, 9, 25, 5, 21, 13， 29, 3, 19, 11， 27， 7, 23, 15, 31,0, 16， 8， 24， 4, 20, 12， 28， 2, 18， 10, 26, 6， 22， 14, 30]。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，假設(shè)kb=2, z=2， mb=4, Am=2,對(duì)應(yīng)的K=kbxz=4,
Lpl=mbxz=4x2=8， Lp2=Amxz=2x2=4,選擇Pm-[l， 3， 0, 2]。 現(xiàn)利用公式(1-2)對(duì)該序列進(jìn)行置換
Co=Co
e尸q
e3=c3
1) mod 2 + P4 (L("V 2丄x 2 +4=C6
U mod 2 +尸4([_(5-4)/2丄x 2 + 'l=Cl + P4(0)x2 +
C6=C (6 -'0 mod2 + 5(1(6-4)/2 J) x 2 + 'l=C0+P4(l)x2"
67=C (7")mod 2 +尸4(1_(7-4)/2丄x 2 + '=cu
Cs=C (8 - 4)m。d2 +尸4(|_(8-4>/2丄x 2 + 4i=C4
(9 4)mod2 + P4<|_(9-4>/2丄x 2十'=Cl + P4(2)x2 +FC5
ei0=C(10 - 4) i加d 2 + /yLlO—4),2」)x 2 + 4 =C 0 + P4(3) x 2 + 4 =〇8 eil=C(U - 4) mod 2 + P4<L(U—4| 2」)x 2 + 4 =C 1 + />4 (" x 2 + 4 =C9
6l3=Ci3 6i4=Ci4
ei5=Cl5
將以上置換得到的編碼比特序列E= (e。， e!， ...， e3， e4, ...， e , e12，...， e15)作為傳輸序列在傳輸信道中傳輸。此時(shí)如果因?yàn)閭鬏斝诺乐械囊粋€(gè)強(qiáng)干擾 信號(hào)或者因?yàn)樾诺浪ヂ?，可能?huì)導(dǎo)致在信道中傳輸?shù)木幋a比特序列出現(xiàn)連續(xù)的 錯(cuò)碼，如出現(xiàn)e4到e6錯(cuò)碼。
在接收端，對(duì)接收到的編碼比特序列E用同樣的Pm，即Pm-[l, 3， 0， 2] 進(jìn)行逆置換處理。逆置換處理后的編碼比特序列D= (do， d,， ...， d3， d4，...， du, d12,， d15)為
d0=e0=c0d2=C2=C2
d3=e3=c3
d(4 - 4) mod 2 + / 4 (L(4-4)/2J) x 2 + 4 =d 0 + i 4 (0) x 2 + 4 =d6=e4=C6 d(5 - 4) mod 2 + i>4 (L(5-4)/2丄x 2 + 4 =d 1 +尸4 (0) x 2 + 4 =(!7=65=07
d" — 4)m。d2 + _p4(L(6—4)/2j>x 2 "=d。 + & (i) x 2 + 4 =dio=e6=Cio
d(7 - 4) mod 2 +尸4止(7-4)/2_|) x 2 + 4 =d 1 +尸4 (1) x 2十4 =dl l=e7=Cl 1 (1(8 — 4> mod 2 + i>4 (L(8-4)/2丄x 2 + 4 =d 0 + i>4 (2) x 2 + 4 =(!4=63=04 d(9-4)咖d2 +尸4(L(9-4)/2丄x 2 + 4 =dl +尸4 (2> x 2 "=d5=e9=C5 d(10 — 4)mod2 + P4(L(10-4>/2j)x2 + 4 =d0 +戶4(3) x 2 + 4=ds=ei()=C8 d(ll - 4)mod2十/ 4<L(ll-4)/2j)x2十4=dl + f4 (3) x 2 + 4 =d9=ei產(chǎn)C9
di2=ei2=ci2 di3=ei3=Ci3
di5=ei5=Ci4
從以上逆置換可以看出，通過逆置換，可以還原編碼比特序列C= (c0, cP ...， c3, c4, ...， cn， c12, c15)。并且在信道中傳輸時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)碼的比特
位e4到ee經(jīng)過再一次的置換后被分散到c6、 q和c1Q。從而使得干擾的影響被 分散開來。
下面以z=l為例說明mb的取值對(duì)干擾分散的影響。
在1% = 4, Pm=
時(shí)。對(duì)于所有滿足距離等于1的一對(duì)經(jīng)過置換 擴(kuò)散后的元素，它們對(duì)應(yīng)的原始元素的間距為 |Pm ( 2) - Pm ( 1 ) |=|2 - 0|=2 |Pm (3) - Pm (2) |=|1 -2|=1 |Pm (4) - Pm (3) |=|3- 1|=2
可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過置換擴(kuò)散后的距離等于1的元素對(duì)應(yīng)的原始元素的間距有 可能是1，即在傳輸過程中出現(xiàn)的兩個(gè)相鄰的鋪^碼仍有可能在接收端經(jīng)過逆置 換后保留下來。當(dāng)nib的增加，如mb-8時(shí)，Pm=
。對(duì)于所有滿
足距離等于 |Pm (2 |Pm (3 |Pm (4 |Pm (5 |Pm (6 |Pm (7 |Pm (8
的一對(duì)經(jīng)過置換擴(kuò)散后的元素，它們對(duì)應(yīng)的原始元素的間距為
-Pm (1) |=|4 _ 0— -Pm (2) |叫2 - 4|=2 -Pm ( 3 ) |=|6 _ 2|=4 -Pm (4) |=|1 -6|=5 -Pm (5) |叫5 - 1|=4 -Pm ( 6 ) |=|3 - 5|=2 - Pm ( 7) |=|7 _ 3|=4 由此可見，經(jīng)過置換擴(kuò)散后的距離等于1的元素所對(duì)應(yīng)的原始元素的最小 間距是2，即擴(kuò)散后的比特序列中，傳輸過程中出現(xiàn)的連串錯(cuò)碼在接收端進(jìn)行 逆置換后至少會(huì)隔開一個(gè)比特，此時(shí)干擾的影響比較mb-4而言更加分散。 而且隨著mb的增加，干擾的影響分散的趨勢(shì)會(huì)更加明顯。 當(dāng)z大于1時(shí)，LDPC編碼序列中的校驗(yàn)比特以z個(gè)為一組進(jìn)行置換。上 述討論的元素間的距離此時(shí)用z個(gè)一組的元素組之間的距離代替，其距離擴(kuò)大 z倍。如當(dāng)z=2, Pm = [l， 3， 0, 2]時(shí)，e4、 es組成的元素組和e6、 e 組成的元 素組所對(duì)應(yīng)的原始元素組之間的S巨離為(3 - 1 ) xz=2x2=4。
本發(fā)明的實(shí)施例通過置換校驗(yàn)比特的方式，將傳輸過程中可能遇到的連串 的錯(cuò)碼均勻分散開，使得接收端能夠獲得誤碼率比較低的校驗(yàn)比特，進(jìn)而提高
了 LDPC的解碼性能。
在考慮到實(shí)際分配的信道資源有限的情況，不能夠傳輸編碼比特序列C中 所有的編碼比特，只能有選擇地保留某些編碼比特，丟棄其余的比特。應(yīng)用本 發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案，能夠均勻地、交錯(cuò)地保留某些編碼比特，均勻 地、間隔地丟棄其余的比特。以上述的一個(gè)實(shí)施例為例子，該實(shí)施例中需要傳 輸?shù)木幋a比特為16位，現(xiàn)在^i殳由于信道資源的限制只能傳輸其中的8個(gè)編碼 比特E- (e0, e!, e2, e3， e4, e5， e6， e7)。應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例中提供的技術(shù) 方案進(jìn)行置換后，實(shí)際傳輸?shù)男蛄袑?duì)應(yīng)的LDPC編碼序列為cQ, d， c2, c3, c4,C5， C8, C9，這樣在保留信息比特Co， Cl, C2， C3的前提下，間隔地保留了校驗(yàn) C8， C9，丟棄了 C6, C7。如果不采用置換處理，就要傳輸編碼序列Co, d， C2，c3， c4， c5， c6， c7，而后面連續(xù)的8個(gè)比特被整段地丟棄，這樣在進(jìn)行LDPC解碼時(shí)會(huì)造成更大的性能損失。在需要舍棄部分校驗(yàn)比特時(shí)，如果某些校驗(yàn)比特對(duì)解碼性能的影響比其它比特大，可以針對(duì)性的選擇Pm,使得對(duì)解碼性能影響大的校驗(yàn)碼比特能夠均勻的散開以減少在傳輸時(shí)出現(xiàn)連串的錯(cuò)碼對(duì)解碼性能的影響。此時(shí)只需要針對(duì)特定的編碼方案進(jìn)行置換參數(shù)的優(yōu)化即可。例如， 一種結(jié)構(gòu)化的LDPC編碼，其 基矩陣結(jié)構(gòu)如圖4所示。經(jīng)過這種編碼輸出的編碼比特序列有16個(gè)(組)校驗(yàn) 碼比特。該比特序列中序號(hào)為偶數(shù)的校驗(yàn)比特(組)，即序號(hào)為O、 2、 4......12、14的校驗(yàn)比特(組)對(duì)性能影響比較大。因此可以根據(jù)這些特殊的校驗(yàn)比特所 處的位置優(yōu)化置換向量Pm,在本實(shí)施例中，選取通過優(yōu)化后的置換向量Pra =
代入^〉式(1-2)，使 得在需要舍棄部分比特時(shí)，優(yōu)先舍棄對(duì)性能影響比較小的校驗(yàn)比特，即序號(hào)為 1、 3、 5......13、 15的校驗(yàn)比特，以減少傳輸過程中連串的錯(cuò)碼對(duì)性能的影響。本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以很容易的看出，這種優(yōu)化Pm的方式雖然是針對(duì)舍棄 部分比特的情況提出的，但是對(duì)于無需舍棄比特的情況，如果某些校驗(yàn)比特對(duì)性能的影響比其他校驗(yàn)比特大，同樣也可以使用這種優(yōu)化Pm的方法將對(duì)性能影 響大的校驗(yàn)比特均勻的分散開來。在發(fā)送端對(duì)LDPC編碼比特序列進(jìn)行置換后，還可以進(jìn)一步進(jìn)行交織，以 進(jìn)一步利用傳輸信道潛在的分集增益，。本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種進(jìn)行LDPC比特序列置換的裝置，如圖5所 示，該裝置包括判決單元501用于判斷LDPC比特序列中的比特是否是校驗(yàn)比特；置換單 元502用于對(duì)判決單元501判斷出的校驗(yàn)比特進(jìn)行置換。本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種比特序列的傳輸方法，如圖6所示，該方法 包括以下步驟在步驟601中，發(fā)送端對(duì)LDPC編碼比特序列中的校驗(yàn)比特進(jìn)行置換。 在步驟602中，傳輸置換后的比特序列。在步驟603中，接收端對(duì)接收到的經(jīng)過置換后的比特序列進(jìn)行逆置換。 在上述步驟601中，發(fā)送端對(duì)LDPC編碼比特序列中的校驗(yàn)比特進(jìn)行置換 可以是根據(jù)公式e^c(i.^。d葉(Ld.,」)^對(duì)校驗(yàn)比特進(jìn)行置換，其中，K為信息比特的長(zhǎng)度，i為當(dāng)前判斷的比特在比特序列中的序號(hào)，z為L(zhǎng)DPC編碼的擴(kuò) 展因子，ei為置換后的比特，Ci為置換前的比特，Pm為置換向量，運(yùn)算符Lx」表 示取不大于x的最大整數(shù)。在發(fā)送端對(duì)LDPC編碼的比特序列進(jìn)行置換后，還可以包括發(fā)送端對(duì)傳輸 的序列進(jìn)行交織的步驟；而在接收端對(duì)LDPC編碼的比特序列進(jìn)行逆置換之前， 接收端會(huì)對(duì)收到的序列進(jìn)行解交織。本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種進(jìn)行LDPC比特序列傳輸?shù)南到y(tǒng)，如圖7所 示，該系統(tǒng)包括發(fā)送端701用于對(duì)LDPC編碼比特序列中的校驗(yàn)比特進(jìn)行置換，并發(fā)送置 換后的編碼比特序列；接收端702用于接收置換后的編碼比特序列，并進(jìn)行逆 置換。結(jié)構(gòu)化的LDPC使用循環(huán)移位的單位矩陣和全零矩陣作為子矩陣，代替基矩陣Hb或者Hbext上相應(yīng)位置的矩陣元素，來構(gòu)造校驗(yàn)矩陣H,再基于校驗(yàn)矩 陣H進(jìn)行編碼計(jì)算，產(chǎn)生全部的編碼比特。因此，其編碼復(fù)雜度包括相應(yīng)的2 個(gè)部分，即校驗(yàn)矩陣H的構(gòu)造復(fù)雜度、以及編碼計(jì)算復(fù)雜度。對(duì)于維數(shù)mbxnb 的基矩陣Hb，校驗(yàn)矩陣H的構(gòu)造復(fù)雜度為維數(shù)zxz子矩陣的mbxnb次排列(或 者填充)，也等價(jià)于zxzxmbxnb個(gè)元素的排列(或者填充)。此外，假設(shè)基矩陣 Hb中大于零的元素相加的總和為w,那么校驗(yàn)矩陣H的構(gòu)造復(fù)雜度進(jìn)一步包括 維數(shù)zxz方陣的w次4安列循環(huán)移位，也等價(jià)于zxw次4要列移位，或zxzxw個(gè) 元素移位。對(duì)于維數(shù)mbXnb的基矩陣Hb，假設(shè)其中非負(fù)元素個(gè)數(shù)為F，每一行的非負(fù)元素的平均個(gè)數(shù)為Fr，并考慮到基矩陣Hb使用雙對(duì)角結(jié)構(gòu)的情況，其編碼計(jì)算復(fù)雜度至少為維數(shù)zxz子矩陣的F-2xmb-6+ (mb-l) x (Fr-2)次 加法運(yùn)算和zxmbx (Fr - 1 )次按列(維數(shù)lxz)乘法運(yùn)算，也等價(jià)于zxzx (F + mbxFr - 4xmb - Fr - 4)次元素力口法運(yùn)算和zxzxmbx (Fr - 1 )次元素乘法運(yùn)算。本發(fā)明所需的計(jì)算量為4xzxmb次加法(或減法)運(yùn)算、3xzxnib次乘法(或 除法、取整)運(yùn)算、zxmb次排列(或者置換)操作。對(duì)于常見的情況，LDPC編碼參數(shù)一般取為mb = 16， nb = 32, z = 40, F 100, F^4?？梢钥闯鯨DPC編碼的計(jì)算量相當(dāng)龐大，相對(duì)而言，本發(fā)明技術(shù)方案的 計(jì)算量非常小。使用本發(fā)明的技術(shù)方案不會(huì)對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的資源分配造成大的影 響。因此，本發(fā)明的技術(shù)方案簡(jiǎn)單有效，計(jì)算復(fù)雜度小，易于在各種通信系統(tǒng) 中使用。本發(fā)明雖然是以結(jié)構(gòu)化的LDPC作為例子來進(jìn)行說明，但是對(duì)于其他的 LDPC編碼方式獲得的比特序列而言，本發(fā)明實(shí)施例中提供的技術(shù)方案稍做改 動(dòng)甚至不做改動(dòng)即可使用。如普通的LDPC編碼方式得到的編碼比特中沒有擴(kuò) 展校驗(yàn)比特，其對(duì)應(yīng)公式(1-2)中i^K + mbXz時(shí)，c,不存在的情況。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保 護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種編碼輸出的方法，其特征在于判斷低密度奇偶校驗(yàn)碼LDPC比特序列中的比特是否是校驗(yàn)比特；如果是，對(duì)所述校驗(yàn)比特進(jìn)行置換。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，判斷LDPC比特序列中的比 特是否是校驗(yàn)比特包括如果K^i〈K + mbXz成立，則判定LDPC比特序列中的所述比特為沖交驗(yàn)、比特，其中，K為信息比特的長(zhǎng)度，i為當(dāng)前判斷的比特在比特序列中的序號(hào)，z為L(zhǎng)DPC 編碼的擴(kuò)展因子，mb為L(zhǎng)DPC編碼的基矩陣對(duì)應(yīng)校驗(yàn)比特的列數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述對(duì)校驗(yàn)比特進(jìn)行置換 包括根據(jù)公式e「C(,.K)m。d^(L(,.,),一 + K對(duì)校驗(yàn)比特進(jìn)行置換，其中，K為信息比特的長(zhǎng)度，i為當(dāng)前判斷的比特在比特序列中的序號(hào)，z為L(zhǎng)DPC 編碼的擴(kuò)展因子，ei為置換后的比特，c,為置換前的比特，Pm為置換向量，運(yùn) 算符Lx」表示取不大于x的最大整數(shù)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述Pm為交織圖案。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述交織圖案包括 如果mb-4，則Pm-[O， 2， 1, 3],或者Pm-[l, 3， 0， 2]; 如果mb-8，則Pm-[O, 4, 2, 6, 1, 5， 3， 7],或者P加-[l， 5， 3, 7，0, 4, 2, 6，];如果nib-16，則Pm:[O， 8, 4, 12， 2， 10, 6， 14， 1, 9， 5, 13， 3， 11， 7， 15];或者Pm-[l， 9， 5， 13， 3, 11, 7, 15， 0, 8, 4， 12, 2, 10, 6, 14，]; 或者Pm-[O, 10， 4， 14, 12, 6, 8， 2， 15， 13， 11, 9, 7, 5, 3， l];或者 Pm = [10, 0, 5， 13， 3, 7， 11， 14, 9, 12， 1, 6， 4， 2, 15， 8];如果mt^32,則Pn^
。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)存在對(duì)性能影響比其它校 驗(yàn)比特大的特殊校驗(yàn)比特時(shí)，在根據(jù)公式ei-c(i《)m。^p^u)M一K對(duì)校驗(yàn)比特進(jìn)行置換前，該方法進(jìn)一步包括根據(jù)所述特殊校驗(yàn)比特出現(xiàn)的位置對(duì)Pm進(jìn)行優(yōu)化；在根據(jù)公式e「C(,.K — dz + p^i仰z如+ K對(duì)校驗(yàn)比特進(jìn)行置換時(shí)，所述Pm為 經(jīng)過優(yōu)化后的Pm。
7、 一種比特序列的傳輸方法，其特征在于，包括 發(fā)送端對(duì)LDPC編碼比特序列中的校驗(yàn)比特進(jìn)行置換； 傳輸置換后的所述比特序列；接收端對(duì)接收到的所述置換后的比特序列進(jìn)行逆置換。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳輸方法，其特征在于，所述發(fā)送端對(duì)LDPC 編碼比特序列中的校驗(yàn)比特進(jìn)行置換包括根據(jù)公式ei:c(,.屮。d^(L(^),咖a對(duì)校驗(yàn)比特進(jìn)行置換，其中，K為信息比特的長(zhǎng)度，i為當(dāng)前判斷的比特在比特序列中的序號(hào)，z為L(zhǎng)DPC 編碼的擴(kuò)展因子，ei為置換后的比特，Ci為置換前的比特，Pm為置換向量，運(yùn) 算符[x」表示取不大于x的最大整數(shù)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的傳輸方法，其特征在于，在發(fā)送端對(duì)LDPC 編碼的比特序列進(jìn)行置換后，進(jìn)一步包括發(fā)送端對(duì)傳輸?shù)男蛄羞M(jìn)行交織； 接收端對(duì)收到的序列進(jìn)行解交織。
10、 一種編碼輸出的裝置，其特征在于，包括判決單元，用于判斷LDPC比特序列中的比特是否是校驗(yàn)比特； 置換單元，用于對(duì)所述判決單元判斷出的4t瞼比特進(jìn)行置換。
11、 一種進(jìn)行比特序列傳輸?shù)南到y(tǒng)，其特征在于，包括 發(fā)送端，用于對(duì)LDPC編碼比特序列中的校驗(yàn)比特進(jìn)行置換； 接收端，用于接收所述置換后的編碼比特序列，并進(jìn)行逆置換。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)送端，進(jìn)一步用于對(duì)所述置換后的編碼比特序列進(jìn)行交織；接收端，進(jìn)一步用于對(duì)接收到的進(jìn)行了交織的編碼比特序列進(jìn)行解交織。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種編碼輸出的方法。該方法包括以下步驟判斷低密度奇偶校驗(yàn)碼LDPC比特序列中的比特是否是校驗(yàn)比特；如果是，對(duì)該校驗(yàn)比特進(jìn)行置換。本發(fā)明的實(shí)施例還公開了一種編碼輸出的裝置，該裝置包括以下單元判決單元用于判斷LDPC比特序列中的比特是否是校驗(yàn)比特；置換單元用于對(duì)判決單元判斷出的校驗(yàn)比特進(jìn)行置換。同時(shí)本發(fā)明的實(shí)施例還公開了一種根據(jù)上述方法進(jìn)行比特序列傳輸?shù)姆椒ê拖到y(tǒng)。通過本發(fā)明的實(shí)施例提出的技術(shù)方案，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)傳輸未能有效地利用傳輸信道提供的分集增益的問題。
文檔編號(hào)H03M13/27GK101515839SQ200810100839
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2008年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月22日
發(fā)明者洋 于, 周海軍, 孫韶輝, 王正海, 軍 陳 申請(qǐng)人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司