專利名稱：用于編碼/解碼級(jí)聯(lián)的低密度生成器矩陣碼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及通信系統(tǒng)中的信道編碼，特別地，本發(fā)明涉及一種用于使編碼/解碼復(fù)雜性最小化以便改善其性能的低密度生成器矩陣(LDGM)碼編碼/解碼方法。
背景技術(shù)：
通常，turbo碼具有很低的編碼復(fù)雜性但是具有高的解碼復(fù)雜性，反之低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼與turbo碼相比具有高的編碼復(fù)雜性但是具有很低的解碼復(fù)雜性。
LDPC碼使用概率迭代解碼算法并且展示了接近于香農(nóng)(Shannon)的信道容量限制的性能，其中該LDPC碼為具有包括小數(shù)量的‘1’的奇偶校驗(yàn)矩陣的線性碼。LDPC碼優(yōu)于turbo碼的優(yōu)點(diǎn)在于并行的解碼器結(jié)構(gòu)，能夠高速解碼。但是，LDPC碼在編碼復(fù)雜性上要遠(yuǎn)高于turbo碼，這是因?yàn)樗木幋a處理包括復(fù)雜的矩陣相乘。
低密度生成器矩陣(LDGM)碼就復(fù)雜性來說要優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)的LDPC碼和turbo碼。具體地說，LDGM碼，因?yàn)槠渖善骶仃嚨南∈杞Y(jié)構(gòu)(sparse structure)，對(duì)于在編碼處理中所需要的吞吐量來說，該LDGM碼相對(duì)于塊大小是線性的，類似于turbo碼。
此外，實(shí)際上為L(zhǎng)DPC碼的子集的LDGM碼能使用與標(biāo)準(zhǔn)的LDPC碼的方法相同的方法并且利用與標(biāo)準(zhǔn)的LDPC碼的復(fù)雜性相同的復(fù)雜性來執(zhí)行解碼，這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)化的LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣也是稀疏的。
下面的方程式(1)和方程式(2)分別顯示了標(biāo)準(zhǔn)的LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣和生成器矩陣。
H=101101100110110010011011001........(1)]]>
G=100000110010000011001000101000100110000010011000001101........(2)]]>如方程式(1)和方程式(2)中所顯示的，LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣和生成器矩陣是稀疏的，這是因?yàn)樗鼈兊拇蠖鄶?shù)元素為‘0’。因此，LDGM碼的解碼器能以為設(shè)計(jì)LDPC碼的解碼器所使用的方法來構(gòu)造。LDGM碼的編碼器也具有很低的復(fù)雜性，這是因?yàn)樯善骶仃嚲哂行?shù)量的‘1’。
圖1是表示方程式(1)的奇偶校驗(yàn)矩陣的偶元圖。在圖1中，第一校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)111連接到第一、第三、第四和第六比特節(jié)點(diǎn)121、123、124和126以及組成奇偶校驗(yàn)矩陣的奇偶部分的第一編碼比特節(jié)點(diǎn)131。第二校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)112連接到第一、第二、第四和第五比特節(jié)點(diǎn)121、122、124和125以及第二編碼比特節(jié)點(diǎn)132。第三校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)113連接到第二、第三、第五和第六比特節(jié)點(diǎn)122、123、125和126以及第三編碼比特節(jié)點(diǎn)133。
但是，因?yàn)槿缙媾夹ｒ?yàn)矩陣的偶元圖中所示存在有僅僅連接到一個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的比特節(jié)點(diǎn)，最低誤碼率(error floor)發(fā)生導(dǎo)致誤碼率(BER)性能的急劇下降。為了解決該缺點(diǎn)，已經(jīng)建議了一種使用兩個(gè)不同的LDGM碼作為內(nèi)部碼和外部碼的級(jí)聯(lián)的LDGM碼，從而顯示了接近于香農(nóng)(Shannon)的信道容量極限的性能。
另外，該級(jí)聯(lián)的LDGM碼增加了編碼和解碼復(fù)雜性，這是因?yàn)樗褂脙蓚€(gè)編碼器和兩個(gè)解碼器。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種用于減少解碼器的復(fù)雜性的級(jí)聯(lián)的LDGM碼編碼/解碼方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種在基于級(jí)聯(lián)的低密度生成器矩陣(LDGM)碼的傳輸系統(tǒng)中的解碼方法，其用于使用包括映射到系統(tǒng)比特的系統(tǒng)比特部分和映射到奇偶比特的奇偶校驗(yàn)部分的奇偶校驗(yàn)矩陣來檢測(cè)信號(hào)。所述解碼方法包括使用偽隨機(jī)算法來產(chǎn)生具有預(yù)定大小的外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣；使用所述外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣來產(chǎn)生內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣；以及使用所述內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣來解碼接收信號(hào)。
最好，所述外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生步驟包括使用所述偽隨機(jī)算法來產(chǎn)生具有預(yù)定大小的第一系統(tǒng)比特部分；以及將以具有相同的行大小的單位矩陣為形式的第一奇偶校驗(yàn)部分添加到第一系統(tǒng)比特部分上。
最好，所述內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生步驟包括將所述外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣的第一系統(tǒng)比特部分的每一行擴(kuò)展到具有預(yù)定行大小的子矩陣；使用所述偽隨機(jī)算法來擴(kuò)展第一奇偶校驗(yàn)部分；通過安置所擴(kuò)展的子矩陣和所擴(kuò)展的第一奇偶校驗(yàn)部分來產(chǎn)生所述內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣的第二系統(tǒng)比特部分；以及將以具有相同的行大小的單位矩陣為形式的第二奇偶校驗(yàn)部分添加到第二系統(tǒng)比特部分上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種在基于級(jí)聯(lián)的低密度生成器矩陣(LDGM)碼的傳輸系統(tǒng)中的編碼方法，用于使用包括映射到系統(tǒng)比特的系統(tǒng)比特部分和映射到奇偶比特的奇偶校驗(yàn)部分的奇偶校驗(yàn)矩陣來檢測(cè)信號(hào)。所述編碼方法包括使用偽隨機(jī)算法來產(chǎn)生具有預(yù)定大小的外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣；使用所述外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣來產(chǎn)生內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣；使用所述內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣來產(chǎn)生生成器矩陣；以及使用所述生成器矩陣來級(jí)聯(lián)地編碼傳輸信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種在使用內(nèi)部LDGM碼和外部LDGM碼的基于級(jí)聯(lián)的低密度生成器矩陣(LDGM)碼的傳輸系統(tǒng)中的低密度生成器矩陣(LDGM)解碼器，其中所述LDGM解碼器把構(gòu)成所述內(nèi)部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的多個(gè)奇偶校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)分組以及使用所述奇偶校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)組作為所述奇偶校驗(yàn)矩陣的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。
最好，所述外部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣包括使用偽隨機(jī)算法產(chǎn)生的具有預(yù)定大小的第一系統(tǒng)比特部分；以及具有與第一系統(tǒng)比特部分的行大小相同的行大小的第一奇偶校驗(yàn)部分。
最好，所述內(nèi)部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣包括第二系統(tǒng)比特部分，其包括通過以預(yù)定的大小來擴(kuò)展第一系統(tǒng)比特部分的每一行所產(chǎn)生的第一子矩陣以及通過使用偽隨機(jī)算法來擴(kuò)展第一奇偶校驗(yàn)矩陣所產(chǎn)生的第二子矩陣；以及以具有與第二系統(tǒng)比特部分的行大小相同的行大小的單位矩陣為形式的第二奇偶校驗(yàn)部分。


結(jié)合附圖，根據(jù)下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，其中圖1是表示通常的LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的偶元圖；圖2是以根據(jù)本發(fā)明的LDGM碼編碼/解碼方法來產(chǎn)生奇偶校驗(yàn)矩陣的處理過程的概念性圖；圖3A是圖2中所示的外部奇偶校驗(yàn)矩陣的系統(tǒng)比特部分的第一行的偶元圖；圖3B是通過擴(kuò)展圖2中所示的外部奇偶校驗(yàn)矩陣的系統(tǒng)比特部分的第一行所產(chǎn)生的矩陣的偶元圖；圖3C是用于描述集成在圖3B的偶元圖中擴(kuò)展的校驗(yàn)碼的處理過程的偶元圖；圖3D是在集成在圖3B的偶元圖中擴(kuò)展的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)之后所給出的偶元圖；圖4是說明應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明的LDGM碼編碼/解碼方法上的改進(jìn)的信任傳播算法(belief propagation algorithm)的概念性圖；圖5是示意性說明通過應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的LDGM碼編碼/解碼方法所實(shí)現(xiàn)的級(jí)聯(lián)的LDGM解碼器的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖6是比較在所建議的級(jí)聯(lián)的LDGM碼和傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)的LDGM碼之間的模擬性能的曲線圖；以及圖7是比較在所建議的級(jí)聯(lián)的LDGM碼和傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)的LDGM碼之間的模擬性能的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的用于編碼/解碼級(jí)聯(lián)的LDGM碼的方法。
根據(jù)本發(fā)明的級(jí)聯(lián)的LDGM碼編碼/解碼方法通過擴(kuò)展外部LDGM碼來產(chǎn)生內(nèi)部LDGM碼并且在解碼外部LDGM碼中使用內(nèi)部LDGM解碼器。當(dāng)需要時(shí)可以修改內(nèi)部LDGM解碼器。
本發(fā)明將外部LDGM碼定義為(n1，n1-k，p)正規(guī)LDGM碼，以及將內(nèi)部LDGM碼定義為(n2，n2-k，rp)正規(guī)碼。這里，n1和n2分別表示外部LDGM碼和內(nèi)部LDGM碼的長(zhǎng)度；n1-k和n2-k分別表示用于外部LDGM碼和內(nèi)部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)方程式的數(shù)量；以及p和rp分別表示用于外部LDGM碼和內(nèi)部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的系統(tǒng)部分中的每一個(gè)比特節(jié)點(diǎn)的邊緣的數(shù)量。這里，k表示系統(tǒng)比特的數(shù)量，以及r和s＝n1/(n1-k)是自然數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的級(jí)聯(lián)的LDGM碼編碼/解碼方法利用偽隨機(jī)算法首先產(chǎn)生外部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣，且然后通過將外部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的每一行擴(kuò)展到s行來產(chǎn)生內(nèi)部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣。這里，每一個(gè)比特節(jié)點(diǎn)的邊緣的數(shù)量增加r倍。為了描述的方便，外部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣將被稱為“外部奇偶校驗(yàn)矩陣”以及內(nèi)部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣將被稱為“內(nèi)部奇偶校驗(yàn)矩陣”。
圖2是描述根據(jù)本發(fā)明的LDGM碼編碼/解碼方法的概念性圖。將參考(9，3，2)外部LDGM碼和(18，9，4)內(nèi)部LDGM碼來描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
在圖2中，外部奇偶校驗(yàn)矩陣被劃分成與虛線的左手側(cè)中的系統(tǒng)比特相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)比特部分和與虛線的右手側(cè)中的奇偶比特相對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)部分。外部奇偶校驗(yàn)矩陣的系統(tǒng)比特部分的每一行被擴(kuò)展到3行。在這種情況中，每一個(gè)比特節(jié)點(diǎn)的邊緣的數(shù)量增加2倍。在這種擴(kuò)展處理中，為了性能最大化可以使用累加邊緣成長(zhǎng)(PEG)算法。可以利用偽隨機(jī)算法來產(chǎn)生系統(tǒng)比特部分的構(gòu)成內(nèi)部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的其它區(qū)域。
圖3A是圖2中所示的外部奇偶校驗(yàn)矩陣的系統(tǒng)比特部分的第一行的偶元圖，以及圖3B是通過擴(kuò)展圖2中所示的外部奇偶校驗(yàn)矩陣的系統(tǒng)比特部分的第一行所產(chǎn)生的矩陣的偶元圖。
在圖3A中，校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)312連接到第一、第二、第四和第五比特節(jié)點(diǎn)321、322、324和325以及一個(gè)編碼比特節(jié)點(diǎn)332。根據(jù)本發(fā)明，如果系統(tǒng)比特部分的第一行被擴(kuò)展到3行矩陣元素(matrix component)并且利用偶元圖來表示通過擴(kuò)展所產(chǎn)生的矩陣元素，則產(chǎn)生三個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)341、342和343以及編碼比特節(jié)點(diǎn)351、352和353之一連接到如圖3B中所示的每一個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。第一校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)341連接到第一、第二、第五比特節(jié)點(diǎn)321、322和325；第二校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)342連接到第二和第四比特節(jié)點(diǎn)322和324；以及第三校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)343連接到第一、第四和第五比特節(jié)點(diǎn)321、324和325。
在解碼處理中，如果構(gòu)成內(nèi)部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的擴(kuò)展的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)被集成進(jìn)新的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)中，則結(jié)果變成等于外部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。
圖3C和3D是集成在圖3B的偶元圖中擴(kuò)展的校驗(yàn)碼的處理過程的概念性圖。如果如圖3C中所示添加一個(gè)虛擬校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)361和將編碼節(jié)點(diǎn)與一個(gè)編碼比特節(jié)點(diǎn)371進(jìn)行組合并且然后如圖3D中所示將擴(kuò)展的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)集成進(jìn)虛擬節(jié)點(diǎn)361中，則結(jié)果變成等于圖3A的偶元圖。
如果通過從如上所述的給定碼中設(shè)計(jì)內(nèi)部碼來修改信任傳播算法，則在外部碼的解碼期間可以使用內(nèi)部解碼器。圖4是說明應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明的LDGM碼編碼/解碼方法上的改進(jìn)的信任傳播算法的概念性圖。
通常，根據(jù)方程式(3)到方程式(5)來更新信任傳播算法的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)消息。
Tm=Πn′∈N(m)1-exp(zmn′)1+exp(zmn′).........(3)]]>Tmn=Tm×1-exp(zm)1+exp(zm)/1-exp(zmn)1+exp(zmn).............(4)]]>Lmn=ln1-Tmn1+Tmn...........(5)]]>在方程式(3)到方程式(5)中，N(m)表示除了列權(quán)重為1的比特節(jié)點(diǎn)之外的連接到校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)m的一組比特節(jié)點(diǎn)，zmn表示與校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)m相關(guān)聯(lián)的比特節(jié)點(diǎn)n的先驗(yàn)概率，以對(duì)數(shù)似然率來表示，以及zm表示在校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)m處的列權(quán)重為1的比特節(jié)點(diǎn)的先驗(yàn)概率，以對(duì)數(shù)似然率來表示?？梢匀绶匠淌?來表示比特節(jié)點(diǎn)消息更新規(guī)則zmn=Fn+Σm′∈M(n)\mLm′n.........(6)]]>其中Fn表示在比特節(jié)點(diǎn)n的接收器處接收的先驗(yàn)概率，以對(duì)數(shù)似然率(LLR)來表示，以及M(n)\m表示除了校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)m之外的、連接到比特節(jié)點(diǎn)n的一組校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。
為了解碼級(jí)聯(lián)的LDGM碼，本發(fā)明首先使用內(nèi)部解碼器解碼內(nèi)部碼并且然后在對(duì)同一解碼器進(jìn)行輕微的修改之后解碼外部碼。
如果通過S(j)來表示從外部碼的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)j所擴(kuò)展的一組內(nèi)部校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)和通過Cj來表示在S(j)中包括的新的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)(虛擬校驗(yàn)節(jié)點(diǎn))，則那么在Cj處可以從方程式(3)和方程式(4)中推導(dǎo)出方程式(7)。
Tj′=(Πm∈S(j)Tm)1/r.......(7)]]>在方程式(7)中，因?yàn)樵趦?nèi)部比特節(jié)點(diǎn)之間的邊緣的數(shù)量為大于在外部比特碼之間的邊緣的數(shù)量的r倍，所以從比特節(jié)點(diǎn)傳播到虛擬校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)Cj的同一消息被乘以r的平方。因此，在方程式(5)中給出的第r個(gè)路徑必須在虛擬校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)Cj處被獲取。其后，方程式(4)和方程式(5)除了利用T′j替代Tm之外彼此相等。對(duì)于比特節(jié)點(diǎn)消息更新規(guī)則，因?yàn)樵诿恳粋€(gè)比特節(jié)點(diǎn)處將來自虛擬校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)Cj的同一消息添加r倍，所以方程式(6)被修改為方程式(8)。
zmn=Fn+1r×Σm′∈M(n)\mLm′n.......(8)]]>如上所述，應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LDGM碼編碼/解碼方法能減少解碼器復(fù)雜性。最好在內(nèi)部編碼器和外部編碼器之間安裝比特交織器以便改善LDGM碼的性能。
圖5是示意性說明通過應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的LDGM碼編碼/解碼方法所實(shí)現(xiàn)的級(jí)聯(lián)的LDGM解碼器的結(jié)構(gòu)的方框圖。
與包括內(nèi)部解碼器和外部解碼器的傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)的LDGM解碼器不同，根據(jù)本發(fā)明的新的LDGM解碼器包括內(nèi)部解碼器和交織器。如圖5中所說明的，內(nèi)部解碼器510的輸出比特流在被交織器520交織之后被輸入回內(nèi)部解碼器510。所交織的輸出等于到傳統(tǒng)的外部解碼器的輸入。結(jié)果是，本發(fā)明利用一個(gè)解碼器解碼外部和內(nèi)部碼這兩者。通過以相同的方法將解碼器的結(jié)構(gòu)應(yīng)用到編碼器，實(shí)現(xiàn)具有低復(fù)雜性的編碼器是可能的。
圖6和7是比較在所建議的級(jí)聯(lián)的LDGM碼和傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)的LDGM碼之間的模擬性能的曲線圖。
為了模擬，在加性白高斯噪聲(AWGN)信道環(huán)境中使用具有碼率為0.5的(20000，10000，6)內(nèi)部碼和具有碼率為0.95的(10000，500，3)外部碼，以及對(duì)于傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)的LDGM碼和所建議的級(jí)聯(lián)的LDGM碼這兩者都使用相同的外部碼。使用PEG算法來創(chuàng)建用于傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)的LDGM碼的內(nèi)部碼，以及根據(jù)本發(fā)明通過擴(kuò)展外部編碼器來創(chuàng)建所建議的內(nèi)部碼。
從圖6中能注意到當(dāng)在誤碼率(BER)為10-5處應(yīng)用交織時(shí)，所建議的級(jí)聯(lián)的LDGM碼和傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)的LDGM碼顯示出幾乎相似的性能。
圖7，其為代碼字長(zhǎng)度為2000的級(jí)聯(lián)的LDGM碼的性能曲線，顯示出與圖6的結(jié)果相似的結(jié)果。結(jié)果是，應(yīng)用所建議的級(jí)聯(lián)的LDGM碼能通過僅僅使用一個(gè)解碼器來獲得與傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)的LDGM碼的性能幾乎相似的性能。
正如可以從上述的描述中所理解的，根據(jù)本發(fā)明的級(jí)聯(lián)的LDGM碼編碼/解碼方法在解碼器的實(shí)現(xiàn)期間能利用一個(gè)內(nèi)部解碼器來解碼外部碼，這是因?yàn)樗ㄟ^擴(kuò)展外部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的每一行來從外部LDGM碼中產(chǎn)生內(nèi)部LDGM碼，從而對(duì)減少解碼復(fù)雜性做出貢獻(xiàn)。
雖然已經(jīng)參考本發(fā)明的特定實(shí)施例來顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，這里可以做出各種形式和細(xì)節(jié)上的變化。
權(quán)利要求
1.一種在基于級(jí)聯(lián)的低密度生成器矩陣(LDGM)碼的傳輸系統(tǒng)中的解碼方法，用于使用包括映射到系統(tǒng)比特的系統(tǒng)比特部分和映射到奇偶比特的奇偶校驗(yàn)部分的奇偶校驗(yàn)矩陣來檢測(cè)信號(hào)，所述方法包括如下步驟使用偽隨機(jī)算法來產(chǎn)生具有預(yù)定大小的外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣；使用所述外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣來產(chǎn)生內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣；以及使用所述內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣來解碼接收信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解碼方法，其中，所述外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生步驟包括使用所述偽隨機(jī)算法來產(chǎn)生具有預(yù)定大小的第一系統(tǒng)比特部分；以及將以具有相同的行大小的單位矩陣為形式的第一奇偶校驗(yàn)部分添加到第一系統(tǒng)比特部分上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的解碼方法，其中，所述內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生步驟包括將所述外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣的第一系統(tǒng)比特部分的每一行擴(kuò)展到具有預(yù)定行大小的子矩陣；使用所述偽隨機(jī)算法來擴(kuò)展第一奇偶校驗(yàn)部分；通過安置所擴(kuò)展的子矩陣和所擴(kuò)展的第一奇偶校驗(yàn)部分來產(chǎn)生所述內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣的第二系統(tǒng)比特部分；以及將以具有相同的行大小的單位矩陣為形式的第二奇偶校驗(yàn)部分添加到第二系統(tǒng)比特部分上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的解碼方法，其中，通過使用累加邊緣成長(zhǎng)算法來擴(kuò)展第一系統(tǒng)比特部分。
5.一種在基于級(jí)聯(lián)的低密度生成器矩陣(LDGM)碼的傳輸系統(tǒng)中的編碼方法，用于使用包括映射到系統(tǒng)比特的系統(tǒng)比特部分和映射到奇偶比特的奇偶校驗(yàn)部分的奇偶校驗(yàn)矩陣來檢測(cè)信號(hào)，所述方法包括使用偽隨機(jī)算法來產(chǎn)生具有預(yù)定大小的外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣；使用所述外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣來產(chǎn)生內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣；使用所述內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣來產(chǎn)生生成器矩陣；以及使用所述生成器矩陣來級(jí)聯(lián)地編碼傳輸信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的編碼方法，其中，所述外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生步驟包括使用所述偽隨機(jī)算法來產(chǎn)生具有預(yù)定大小的第一系統(tǒng)比特部分；以及將以具有相同的行大小的單位矩陣為形式的第一奇偶校驗(yàn)部分添加到第一系統(tǒng)比特部分上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的編碼方法，其中，所述內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生步驟包括將所述外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣的第一系統(tǒng)比特部分的每一行擴(kuò)展到具有預(yù)定行大小的子矩陣；使用所述偽隨機(jī)算法來擴(kuò)展第一奇偶校驗(yàn)部分；通過安置所擴(kuò)展的子矩陣和所擴(kuò)展的第一奇偶校驗(yàn)部分來產(chǎn)生所述內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣的第二系統(tǒng)比特部分；以及將以具有相同的行大小的單位矩陣為形式的第二奇偶校驗(yàn)部分添加到第二系統(tǒng)比特部分上，從而產(chǎn)生內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的編碼方法，其中，通過使用累加邊緣成長(zhǎng)算法來擴(kuò)展第一系統(tǒng)比特部分。
9.一種在基于級(jí)聯(lián)的低密度生成器矩陣(LDGM)碼的傳輸系統(tǒng)中的編碼方法，用于使用包括映射到系統(tǒng)比特的系統(tǒng)比特部分和映射到奇偶比特的奇偶校驗(yàn)部分的奇偶校驗(yàn)矩陣來檢測(cè)信號(hào)，所述方法包括使用偽隨機(jī)算法來產(chǎn)生具有預(yù)定大小的外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣；使用所述外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣來產(chǎn)生內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣；使用所述內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣來產(chǎn)生內(nèi)部生成器矩陣；使用所述外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣來產(chǎn)生外部生成器矩陣；以及使用所述生成器矩陣來級(jí)聯(lián)地編碼傳輸信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的編碼方法，其中，所述外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生步驟包括使用所述偽隨機(jī)算法來產(chǎn)生具有預(yù)定大小的第一系統(tǒng)比特部分；以及將以具有相同的行大小的單位矩陣為形式的第一奇偶校驗(yàn)部分添加到第一系統(tǒng)比特部分上，從而產(chǎn)生外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的編碼方法，其中，所述內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生步驟包括將所述外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣的第一系統(tǒng)比特部分的每一行擴(kuò)展到具有預(yù)定行大小的子矩陣；使用所述偽隨機(jī)算法來擴(kuò)展第一奇偶校驗(yàn)部分；通過安置所擴(kuò)展的子矩陣和所擴(kuò)展的第一奇偶校驗(yàn)部分來產(chǎn)生所述內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣的第二系統(tǒng)比特部分；以及將以具有相同的行大小的單位矩陣為形式的第二奇偶校驗(yàn)部分添加到第二系統(tǒng)比特部分上，從而產(chǎn)生內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的編碼方法，其中，通過使用累加邊緣成長(zhǎng)算法來擴(kuò)展第一系統(tǒng)比特部分。
13.一種在使用內(nèi)部低密度生成器矩陣(LDGM)碼和外部LDGM碼的基于級(jí)聯(lián)的LDGM碼的傳輸系統(tǒng)中的低密度生成器矩陣(LDGM)解碼器，其中所述LDGM解碼器把構(gòu)成所述內(nèi)部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的多個(gè)奇偶校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)分組以及使用所述奇偶校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)組作為所述奇偶校驗(yàn)矩陣的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的LDGM解碼器，其中，所述外部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣包括使用偽隨機(jī)算法產(chǎn)生的具有預(yù)定大小的第一系統(tǒng)比特部分；以及具有與第一系統(tǒng)比特部分的行大小相同的行大小的第一奇偶校驗(yàn)部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的LDGM解碼器，其中，所述內(nèi)部LDGM碼的奇偶校驗(yàn)矩陣包括第二系統(tǒng)比特部分，其包括通過以預(yù)定的大小來擴(kuò)展第一系統(tǒng)比特部分的每一行所產(chǎn)生的第一子矩陣以及通過使用偽隨機(jī)算法來擴(kuò)展第一奇偶校驗(yàn)矩陣所產(chǎn)生的第二子矩陣；以及以具有與第二系統(tǒng)比特部分的行大小相同的行大小的子矩陣為形式的第二奇偶校驗(yàn)部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的LDGM解碼器，其中，通過使用累加邊緣成長(zhǎng)算法來擴(kuò)展第一系統(tǒng)比特部分的每一行。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的LDGM解碼器，還包括交織器，用于交織解碼器的輸出信號(hào)并且將所交織的信號(hào)反饋回所述解碼器。
全文摘要
一種在基于級(jí)聯(lián)的低密度生成器矩陣(LDGM)碼的傳輸系統(tǒng)中的解碼方法，其用于使用包括映射到系統(tǒng)比特的系統(tǒng)比特部分和映射到奇偶比特的奇偶校驗(yàn)部分的奇偶校驗(yàn)矩陣來檢測(cè)信號(hào)。所述解碼方法包括使用偽隨機(jī)算法來產(chǎn)生具有預(yù)定大小的外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣；使用所述外部碼奇偶校驗(yàn)矩陣來產(chǎn)生內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣；以及使用所述內(nèi)部碼奇偶校驗(yàn)矩陣來解碼接收信號(hào)。
文檔編號(hào)H03M13/00GK1855730SQ20061007325
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月6日
發(fā)明者金埈成, 宋洪燁, 金東號(hào), 劉哲雨, 李禮勛 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社, 學(xué)校法人延世大學(xué)校