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纠错编码方法及纠错编码装置制造方法及图纸

作者:小编 日期:Jul.07.2025 点击数:  

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  纠错编码装置(1)具有:稀疏矩阵运算部(2),其根据奇偶校验矩阵中与信息比特序列对应的部分矩阵的1的位置,运算该部分矩阵与信息比特序列的异或来计算向量;基本矩阵操作部(3),其对奇偶校验矩阵中与奇偶比特序列对应的部分矩阵实施预先设定的基本矩阵操作,计算出预先设定的矩阵;以及矩阵相乘部(4),其将基本矩阵操作部(3)计算出的预先设定的矩阵与稀疏矩阵运算部(2)计算出的向量相乘,计算出奇偶比特序列。

  本专利技术涉及依据Low-DensityParity-Check(低密度奇偶校验)码(以下称作LDPC码)进行编码的纠错编码方法及纠错编码装置。

  纠错编码是在通信系统中纠正因通信路径中的噪声而产生的错误比特的技术。在采用本技术的通信系统中,不是从发送设备直接发送信息数据,而是对要发送的信息比特序列d(式1)进行被称作编码的处理,计算奇偶比特序列p(式2),发送将信息比特序列d和奇偶比特序列p合起来的序列即码字c(式3)。d=(d1,d2,...,dk)(1)p=(p1,p2,...,pm)(2)c=(d1,d2,...,dk,p1,p2,...,pm)(3)虽然发送比特速率下降奇偶比特序列p的量,但是通过在接收设备中使用信息比特序列d和奇偶比特序列p双方进行被称作解码的处理,能够纠正或检测位于接收数据内的错误。LDPC码如图13所示是利用非零元素较少的稀疏的奇偶校验矩阵定义的纠错码。在此,设矩阵元素只有0和1。奇偶校验矩阵的列数对应于码字c的比特数(码长度)n,此外,在多数情况下行数成为奇偶比特数m。信息比特序列d的比特数k为k=n-m。作为对L

纠错编码方法及纠错编码装置制造方法及图纸(图1)

  一种纠错编码方法,使用LDPC(Low‑Density Parity‑Check:低密度奇偶校验)码用的稀疏的奇偶校验矩阵,根据信息比特序列计算奇偶比特序列并进行编码,其特征在于,该纠错编码方法包含:稀疏矩阵运算步骤,根据所述奇偶校验矩阵中与所述信息比特序列对应的部分矩阵的1的位置,运算该部分矩阵与所述信息比特序列的异或来计算向量;以及矩阵相乘步骤,将在所述稀疏矩阵运算步骤中得到的所述向量,与对所述奇偶校验矩阵中与所述奇偶比特序列对应的部分矩阵实施了预先设定的基本矩阵操作后的预先设定的矩阵相乘。

  【国外来华专利技术】2012.11.05 JP .一种纠错编码方法,使用准循环低密度奇偶校验码用的稀疏的奇偶校验矩阵,根据信息比特序列计算奇偶比特序列并进行编码,其特征在于,该纠错编码方法包含:稀疏矩阵运算步骤,根据所述奇偶校验矩阵中与所述信息比特序列对应的多个部分矩阵各自的1的位置,运算该部分矩阵与所述信息比特序列的异或来计算多个向量;向量元素相加步骤,得到将在所述稀疏矩阵运算步骤中得到的所述多个向量相加而成的向量;第一矩阵相乘步骤,将把所述奇偶校验矩阵中与所述奇偶比特序列对应的多个部分矩阵的一部分相加而成的矩阵的逆矩阵,与在所述向量元素相加步骤中得到的所述相加而成的向量相乘,计算所述奇偶比特序列的一部分,其中,所述逆矩阵根据基本矩阵操作被预先计算出;第二矩阵相乘步骤,将在所述第一矩阵相乘步骤中作为相加对象的所述一部分部分矩阵,与在所述第一矩阵相乘步骤中得到的所述奇偶比特序列的一部分相乘,得到作为相乘结果的向量;以及奇偶比特计算步骤,根据在所述稀疏矩阵运算步骤中得到的所述多个向量和在所述第二矩阵相乘步骤中得到的所述作为相乘结果的向量,计算所述奇偶比特序列的剩余部分,所述奇偶校验矩阵由与所述信息比特序列对应的部分矩阵Xij、与所述奇偶比特序列对应的部分矩阵中第1列的部分矩阵Zj和第2列以后的部分矩阵构成,该第2列以后的部分矩阵构成为对角成分包含循环置换矩阵Aj且在该循环置换矩阵Aj各自的下方紧接着包含单位矩阵,所述部分矩阵Xij、Zj和所述循环置换矩阵Aj的一部分被循环移位,其中,i表示行,j表示列。2.一种纠错编码方法,使用准循环低密度奇偶校验码用的稀疏的奇偶校验矩阵,根据信息比特序列计算奇偶比特序列并进行编码,其特征在于,该纠错编码方法包含:稀疏矩阵运算步骤,根据所述奇偶校验矩阵中与所述信息比特序列对应的多个部分矩阵各自的1的位置,运算该部分矩阵与所述信息比特序列的异或来计算多个向量;向量元素相加步骤,得到将在所述稀疏矩阵运算步骤中得到的所述多个向量相加而成的向量;第一矩阵相乘步骤,将把所述奇偶校验矩阵中与所述奇偶比特序列对应的多个部分矩阵的一部分相加而成的矩阵的逆矩阵,与在所述向量元素相加步骤中得到的所述相加而成的向量相乘,计算所述奇偶比特序列的一部分,其中,所述逆矩阵根据基本矩阵操作被预先计算出;第二矩阵相乘步骤,将在所述第一矩阵相乘步骤中作为相加对象的所述一部分部分矩阵,与在所述第一矩阵相乘步骤中得到的所述奇偶比特序列的一部分相乘,得到作为相乘结果的向量;以及奇偶比特计算步骤,根据在所述稀疏矩阵运算步骤中得到的所述多个向量和在所述第二矩阵相乘步骤中得到的所述作为相乘结果的向量,计算所述奇偶比特序列的剩余部分,所述奇偶校验矩阵由与所述信息比特序列对应的部分矩阵Xij、与所述奇偶比特序列对应的部分矩阵中第1列的部分矩阵Zj和第2列以后的部分矩阵构成,该第2列以后的部分矩阵构成为对角成分包含循环置换矩阵Aj且在该循环置换矩阵Aj各自的下方紧接着包含循环置换矩阵Bj,所述部分矩阵Xij、Zj和所述循环置换矩阵Aj、Bj的一部分被循环移位,其中,i表示行,j表示列。3.一种纠错编码方法,使用准循环低密度奇偶校验码用的稀疏的奇偶校验矩阵,根据信息比特序列计算奇偶比特序列并进行编码,其特征在于,在该纠错编码方法中,所述信息比特序列db,i是由在将各元素按照每q个分成块时,与第i个块对应的q个元素构成的向量,其中,1≤i≤K,所述奇偶比特序列pb,i是由在将各元素按照每q个分成块时,与第i个块对应的q个元素构成的向量,其中,1≤i≤M,M行N列的所述奇偶校验矩阵由与所述信息比特序列对应的M行K列的部分矩阵Xij、与所述奇偶比特序列对应的M行M列中第1列的部分矩阵Zj以及2行对角成分包含单位矩阵的部分矩阵构成,其中,K=N-M,按照以下所示的3个式子计算所述奇偶比特序列的各元素,