專利名稱：基于循環(huán)左移的深空通信中準(zhǔn)循環(huán)矩陣串行乘法器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信道編碼領(lǐng)域，特別涉及一種CCSDS深空通信標(biāo)準(zhǔn)多碼類QC-LDPC近似下三角編碼中的準(zhǔn)循環(huán)矩陣串行乘法器。
背景技術(shù)：
低密度奇偶校驗(yàn)(Low-Density Parity-Check, LDPC)碼是高效的信道編碼技術(shù)之一，而 QC-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(yàn)矩陣H都是由循環(huán)矩陣構(gòu)成的陣列，具有分段循環(huán)的特點(diǎn)，故被稱為QC-LDPC碼。循環(huán)矩陣的首行是末行循環(huán)右移I位的結(jié)果，其余各行都是其上一行循環(huán)右移I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(xiàng)式。當(dāng)采用近似下三角編碼方法對(duì)QC-LDPC碼進(jìn)行編碼時(shí)，通過行列交換，校驗(yàn)矩陣H變換成近似下三角形狀Hau，它由6個(gè)子矩陣組成如下:
權(quán)利要求
1.一種基于循環(huán)左移的深空通信中準(zhǔn)循環(huán)矩陣串行乘法器，當(dāng)采用近似下三角編碼方法對(duì)CCSDS深空通信標(biāo)準(zhǔn)多碼類QC-LDPC碼進(jìn)行編碼時(shí)涉及向量m與準(zhǔn)循環(huán)矩陣F的乘法運(yùn)算，矩陣F分為u塊行和u ±夾列，是由u X u個(gè)b X b階循環(huán)矩陣Fi, j構(gòu)成的陣列，f j是循環(huán)矩陣Fy的生成多項(xiàng)式，其中，b、1、j和u均為非負(fù)整數(shù)，O ( i〈u，0 ( j〈u，CCSDS深空通信標(biāo)準(zhǔn)采用了 9種不同碼類JI的QC-LDPC碼，JI分別是0、1、2、3、4、5、6、7、8，對(duì)于這9種不同碼類QC-LDPC碼，均有11=4，9種不同碼類對(duì)應(yīng)的參數(shù)13分別是2048、512、128、1024、256、64、512、128、32，向量m=(e0, e”...，W1)，以b比特為一段，部分校驗(yàn)向量p被等分為u段，即P=^P1,…，Pm)，其特征在于，所述乘法器包括以下部件: 生成多項(xiàng)式查找表U，L1,…，L3,分別預(yù)存所有碼類準(zhǔn)循環(huán)矩陣F中第O，1，…，3塊列的循環(huán)矩陣生成多項(xiàng)式； b位二進(jìn)制乘法器Mtl, M1,…，M3,分別對(duì)向量m的比特和生成多項(xiàng)式查找表Lci, L1,…，L3的輸出進(jìn)行標(biāo)量乘； b位二進(jìn)制加法器Atl, A1,…，A3,分別對(duì)b位二進(jìn)制乘法器Mtl, M1,…，M3的乘積和移位寄存器Rtl, R1，…，R3的內(nèi)容進(jìn)行模2加； 移位寄存器Rtl, R1,…，R3,分別存儲(chǔ)b位二進(jìn)制加法器Atl, A1,…，A3的和被循環(huán)左移I位后的結(jié)果以及最終的校驗(yàn)段PmP1,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于循環(huán)左移的深空通信中準(zhǔn)循環(huán)矩陣串行乘法器，其特征在于，所述生成多項(xiàng)式查找表Ltl L3分別存儲(chǔ)九種碼類F的第O 3塊列中的所有生成多項(xiàng)式，對(duì)于任一塊列，依次存儲(chǔ)第O，I,…，3塊行對(duì)應(yīng)的生成多項(xiàng)式。
3.一種基于循環(huán)左移的深空通信中準(zhǔn)循環(huán)矩陣串行乘法方法，當(dāng)采用近似下三角編碼方法對(duì)CCSDS 深空通信標(biāo)準(zhǔn)多碼類QC-LDPC碼進(jìn)行編碼時(shí)涉及向量m與準(zhǔn)循環(huán)矩陣F的乘法運(yùn)算，矩陣F分為u塊行和u ±夾列，是由u X u個(gè)b X b階循環(huán)矩陣Fi, j構(gòu)成的陣列，f j是循環(huán)矩陣Fy的生成多項(xiàng)式，其中，b、1、j和u均為非負(fù)整數(shù)，O ( i〈u，0 ( j〈u，CCSDS深空通信標(biāo)準(zhǔn)采用了 9種不同碼類JI的QC-LDPC碼，JI分別是0、1、2、3、4、5、6、7、8，對(duì)于這9種不同碼類QC-LDPC碼，均有11=4，9種不同碼類對(duì)應(yīng)的參數(shù)13分別是2048、512、128、1024、256、64、512、128、32，向量m=(e0, e”...，W1)，以b比特為一段，部分校驗(yàn)向量p被等分為u段，即P= (Ptl, P1,…，Pd，其特征在于，所述乘法方法包括以下步驟: 第I步，清零移位寄存器Rtl, R1,…，R3 ; 第2步，輸入比特ek，生成多項(xiàng)式查找表Lci, L1，…，L3分別輸出碼類準(zhǔn)循環(huán)矩陣F第i=[k/b]塊行中第O，I,…，3塊列的生成多項(xiàng)式，這些生成多項(xiàng)式分別通過b位二進(jìn)制乘法器M0，M1,…，M3與比特ek進(jìn)行標(biāo)量乘，b位二進(jìn)制乘法器Mtl, M1,…，M3的乘積分別通過b位二進(jìn)制加法器Atl, A1,…，A3與移位寄存器Rtl, R1,…，R3的內(nèi)容相加，b位二進(jìn)制加法器Atl, A1,…，A3的和被循環(huán)左移I位后的結(jié)果分別存入移位寄存器Rtl, R1,…，R3，其中，O ( k〈uXb,符號(hào)[k/b]表不不大于k/b的最大整數(shù)； 第3步，以I為步長遞增改變k的取值，重復(fù)第2步uXb次，直到整個(gè)向量m輸入完畢，此時(shí)，移位寄存器Rtl, R1,…，R3存儲(chǔ)的分別是校驗(yàn)段Ptl, P1,…，p3，它們構(gòu)成了部分校驗(yàn)向量P= (Po，Pl,…，P3)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于循環(huán)左移的深空通信中準(zhǔn)循環(huán)矩陣串行乘法器，用于實(shí)現(xiàn)CCSDS深空通信標(biāo)準(zhǔn)多碼類QC-LDPC近似下三角編碼中向量m與準(zhǔn)循環(huán)矩陣F的乘法運(yùn)算，該乘法器包括4個(gè)預(yù)先存儲(chǔ)所有碼類矩陣F中循環(huán)矩陣生成多項(xiàng)式的生成多項(xiàng)式查找表、4個(gè)對(duì)向量m數(shù)據(jù)比特和生成多項(xiàng)式進(jìn)行標(biāo)量乘的2048位二進(jìn)制乘法器、4個(gè)對(duì)乘積和移位寄存器內(nèi)容進(jìn)行模2加的2048位二進(jìn)制加法器、4個(gè)存儲(chǔ)被循環(huán)左移1位的和的2048位移位寄存器。本發(fā)明提供的準(zhǔn)循環(huán)矩陣串行乘法器兼容所有碼類，具有寄存器少、結(jié)構(gòu)簡單、功耗小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H03M13/11GK103236850SQ201310136708
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者張鵬, 劉志文, 張燕 申請(qǐng)人:榮成市鼎通電子信息科技有限公司