Dtmb中qc-ldpc碼的校驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及信道編碼領(lǐng)域，特別涉及一種DTMB標準中QC-LDPC碼的高效校驗裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002] 低密度奇偶校驗(Low-DensityParity-Check，LDPC)碼是高效的信道編碼技術(shù)之 一，而準循環(huán)LDPC(Quasic-LDPC，QC-LDPC)碼是一種特殊的LDPC碼。QC-LDPC碼的生成矩陣G 和校驗矩陣Η都是由循環(huán)矩陣構(gòu)成的陣列，具有分塊循環(huán)的特點，故被稱為準循環(huán)LDPC碼。 循環(huán)矩陣的首行是末行循環(huán)右移1位的結(jié)果，其余各行都是其上一行循環(huán)右移1位的結(jié)果， 因此，循環(huán)矩陣完全由其首行來表征。通常，循環(huán)矩陣的首行被稱為它的生成多項式。
[0003] 循環(huán)矩陣的行重和列重相同，記作w。如果w= 0,那么該循環(huán)矩陣是全零矩陣。如果 w=l，那么該循環(huán)矩陣是可置換的，稱為置換矩陣，它可通過對單位矩陣I循環(huán)右移若干位 得到。QC-LDPC碼的校驗矩陣Η是由cXt個bXb階循環(huán)矩陣<i<c，l<j<t)構(gòu)成的如 下陣列：
[0005] 通常，Η中的所有循環(huán)矩陣要么是全零矩陣(w= 0)要么是置換矩陣(w=l)。
[0006] 在通信系統(tǒng)中，接收端會對收到的碼字進行譯碼并校驗。當譯碼結(jié)果V滿足Ηντ = 0 時，校驗裝置認為ν就是發(fā)送端發(fā)送的碼字，譯碼結(jié)束。
[0007] 對于一般的QC-LDPC碼，校驗裝置主要由R0M、桶形移位器和累加器組成。校驗所需 的時鐘周期數(shù)等于Η中置換矩陣的個數(shù)cuROM存儲每個置換矩陣相對I的循環(huán)右移位數(shù)及其 所在的塊行號和塊列號，需要a([l0g2b] + [log2t] + [log2C])比特的存儲器，其中，符號[X]表 示不小于X的最小整數(shù)。
[0008] DTMB是中國數(shù)字電視地面廣播標準的英文簡稱，英文全稱是DigitalTelevision TerrestrialMultimediaBroadcastingeDTMB標準米用了3種不同碼率的QC-LDPC碼。對于 這3種QC-LDPC碼，均有t= 59和b= 127。圖1給出了不同碼率η下的參數(shù)c和α。
[0009] 對于3種不同碼率，DTMB標準中QC-LDPC碼的現(xiàn)有校驗裝置所需的校驗時間分別是 275、296和294個時鐘周期。3種碼率共需16435比特ROM。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] DTMB標準采用的QC-LDPC碼的校驗矩陣具有全對角線結(jié)構(gòu)，本發(fā)明針對該QC-LDPC 碼提供了一種高效校驗裝置。
[0011] 如圖5所示，校驗裝置由4部分組成:62個循環(huán)左移器(^~(：62、61個b比特異或門Xi ~X61、62個復(fù)用器此~蚯2、62個b比特寄存器辦~辦2和1個查找表ROM。整個校驗過程分6步完 成:第1步，清零所有的b比特寄存器心~1?62;第2步，輸入譯碼段ν」，查找表ROM根據(jù)碼率η和 列號j輸出碼率是η的He的第j列62比特，其中，1 <j<t;第3步，當Ο<sk〈b時，循環(huán)左移器Ck 對譯碼段巧循環(huán)左移sk位，而當Sk=~時，循環(huán)左移器Ck不對譯碼段循環(huán)左移而是把它直 接輸出，當k= 62時，循環(huán)左移器Ck的輸出與復(fù)用器Mk相連，而當1 <k〈62時，循環(huán)左移器Ck的 輸出與b比特異或門Xk相連，其中，1 <k<62，Ske卜，〇，l，"_，b-l};第4步，b比特異或門Xk 對循環(huán)左移器Ck的輸出結(jié)果和b比特寄存器Rk+1的內(nèi)容進行模2加，并送入復(fù)用器Mk;第5步， 復(fù)用器Mk根據(jù)查找表ROM輸出的第k比特對2個輸入二選一，選擇結(jié)果送入b比特寄存器Rk，當 k= 62時，若查找表ROM輸出的第k比特是0，則復(fù)用器Mk選擇全零向量，否則，復(fù)用器Mk選擇循 環(huán)左移器Ck的輸出結(jié)果，當1 <k〈62時，若查找表ROM輸出的第k比特是0，則復(fù)用器Mk選擇b比 特寄存器Rk+1的內(nèi)容，否則，復(fù)用器Mk選擇b比特異或門Xk的輸出結(jié)果;第6步，以1為步長遞增 改變j的取值，重復(fù)第2~5步t-Ι次，直到整個譯碼結(jié)果v輸入完畢，此時，若b比特寄存器心 ~Rt的內(nèi)容都是零，則譯碼結(jié)果正確，否則，譯碼結(jié)果錯誤。
[0012]本發(fā)明充分利用了DTMB標準中QC-LDPC碼校驗矩陣的全對角線結(jié)構(gòu)，提供的校驗 裝置兼容3種碼率，具有結(jié)構(gòu)簡單、校驗速度快、存儲器需求量少等優(yōu)點。
[0013] 關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)勢與方法可通過下面的發(fā)明詳述及附圖得到進一步的了解。
【附圖說明】
[0014] 圖1給出了不同碼率η下的參數(shù)C和α;
[0015] 圖2是DTMB標準中η= 〇. 8碼率QC-LDPC碼的校驗矩陣Η示意圖；
[0016] 圖3是DTMB標準中η= 〇. 8碼率QC-LDPC碼的基矩陣Hbase示意圖；
[0017] 圖4是DTMB標準中n= 〇.8碼率QC-LDPC碼的擴展矩陣He示意圖；
[0018] 圖5是DTMB標準中QC-LDPC碼的校驗裝置功能框圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例作詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更 易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍作出更為清楚明確的界定。
[0020] 對于DTMB標準中任一碼率的QC-LDPC碼，校驗矩陣Η中的任一循環(huán)矩陣Hi,j(l<i< c，l<j<t)要么是全零矩陣要么是置換矩陣。當是置換矩陣時，它可視為對單位矩陣I 循環(huán)右移Si,j位的結(jié)果，其中，0 <Si,j〈b。為便于描述，當Hi,j是全零矩陣時，將它記作對單位 矩陣I循環(huán)右移Si,j= °°位的結(jié)果，即1°°=0。綜上，Si,jE{〇〇,0，1，…，b-Ι}。
[0021]DTMB標準中任一碼率QC-LDPC碼都具有全對角線校驗矩陣H。圖2是DTMB標準中n= 0.8碼率QC-LDPC碼的Η示意圖，圖中的數(shù)字表示循環(huán)矩陣相對于單位矩陣I的循環(huán)右移位數(shù)Sl>J。圖2共有t+c-Ι條對角線，每條對角線上都是循環(huán)矩陣。對于任一對角線上的循環(huán)矩陣， 可能全部是全零矩陣（如圖2中的第68條對角線所示，810,1 = 811,2=〇〇)，也可能全部是相同 的置換矩陣(如圖2中的第3條對角線所示，S1,57 =S2,58=S3,59 = 65 )，還可能一部分是全零矩 陣、其余部分是相同的置換矩陣（如圖2中的第11條對角線所示，S1,49=wiS2,5Q =S3,51 =…=sn,59 = 34)。若第k條對角線上的循環(huán)矩陣全部都是全零矩陣，則它們都是對單位矩 陣I循環(huán)右移sk=~位的結(jié)果;否則，該對角線上的置換矩陣都是對單位矩陣I循環(huán)右移ske {0，l，，"，b-l}位的結(jié)果，其中，1 t+c-1。綜上，ske{>，〇，l，."，b-l}。在圖2中，s68 = °°，S3 = 65，sii= 34〇
[0022]如果用"0"標識Η中的全零矩陣，用"Γ標識置換矩陣，那么Η就可表示成基矩陣Hbase。圖3是圖2中Η對應(yīng)的HbasedHbase是cXt階的二進制矩陣。
[0023]接下來，對Hbase進行擴展并循環(huán)移位。首先，在Hbase的上方增加一個(t-l)Xt階的 全零矩陣，將其擴展成一個(t+c_l)Xt階的二進制矩陣。然后，對擴展后的Hbase的第j列循 環(huán)上移j-Ι位，其中，2 <j<t。最后，刪除循環(huán)上移后的矩陣的最下方所有全零行。根據(jù)上述 操作，圖3中的Hbase變?yōu)閳D4所示的擴展矩陣He。
[0024] 對于DTMB標準中任一碼率QC-LDPC碼，He都是62Xt階的二進制矩陣，且S1~s62分 別是 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] 在通信系統(tǒng)中，接收端會對收到的碼字進行譯碼并校驗。以b比特為一段，譯碼結(jié) 果V被等分為t段，S卩V= (VI，V2，…，Vt)。當滿足Ηντ = 0時，校驗裝置認為V就是發(fā)送端發(fā)送的 碼字，譯碼結(jié)束。
[0026] 針對DTMB標準中的QC-LDPC碼，圖5給出了其校驗裝置，兼容3種碼率。該校驗裝置 由62個循環(huán)左移器&~〇52、61個b比特異或門個復(fù)用器施~施2、62個b比特寄存器 Ri~R62和1個查找表ROM組成。
[0027] 查找表ROM逐列存儲62Xt階擴展矩陣He中的二進制數(shù)據(jù)，3種碼率QC-LDPC碼共享 該查找表R0M，其寬度是62比特，深度是3Xt。查找表ROM根據(jù)碼率η和列號j輸出碼率是η的He的第j列62比特，其中，1 <j<t。
[0028] 當0<Sk〈b時，循環(huán)左移器Ck對譯碼段Vj循環(huán)左移燦位；當％=⑴時，循環(huán)左移器Ck 不對譯碼段vj循環(huán)左移而是把它直接輸出，其中，1 <j<t，1 <k< 62，ske{〇〇，〇，1，…，b-1}。當k= 62時，循環(huán)左移器Ck的輸出與復(fù)用器Mk相連；當1 <k〈62時，循環(huán)左移器Ck的輸出與b比特異或門Xk相連。
[0029]b比特異或門Xk對循環(huán)左移器Ck的輸出結(jié)果和b比特寄存器Rk+1的內(nèi)容進行模2加， 并送入復(fù)用器Mk，其中，1 61。
[0030] 復(fù)用器Mk，根據(jù)查找表ROM輸出的第k比特對2個輸入二選一，選擇結(jié)果送入b比特 寄存器Rk，其中，1 <k< 62。當k= 62時，若查找表ROM輸出的第k比特是0,則復(fù)用器Mk選擇全 零向量;否則，復(fù)用器Mk選擇循環(huán)左移器Ck的輸出結(jié)果。當1 <k〈62時，若查找表ROM輸出的第 k比特是0，則復(fù)用器Mk選擇b比特寄存器Rk+1的內(nèi)容；否則，復(fù)用器Mk選擇b比特異或門Xk的輸 出結(jié)果。
[0031] 針對DTMB標準中的QC-LDPC碼，本發(fā)明提供了一種高效