一种低密度生成矩阵码的译码方法及装置的制作方法

文档序号:7692068阅读:263来源:国知局

专利名称::一种低密度生成矩阵码的译码方法及装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及数据编译码领域,尤其涉及一种低密度生成矩阵码的译码方法及装置。
背景技术
:在数据传输过程中,如果接收端接收到的数据包校验错误,则将错误的数据段丢弃,相当于擦除,这种信道模型叫擦除信道,是一种重要的信道模型。文件在因特网上传输时,是基于数据包通信的,通常每个数据包要么无差错的被接收端接收,要么根本就没有被接收端接收到。传输控制协议(TransmissionControlProtocol,筒称TCP)中,针对网络丢包的做法是检错重发机制,即利用输入端到输出端的反馈信道控制需要重新传送的数据包。当接收端检测到丟包时,产生一个重新发送控制信号,直到正确接收到完整数据包;而当接收端接收到数据包时,同样要产生一个接收确认信号。发送端也会跟踪每一个数据包直到接收到反馈回来的确认信号,否则就会重新发送。基于流模式和文件下载模式的数据广播业务是点到多点的业务,不允许反馈,传统的检错重发机制无法使用,需要使用前向纠错(FEC)来保证数据的可靠传输。经典的应用层FEC包括RS(Reed-Solomon,里德.所罗门)码和数字喷泉码(Fountaincodes)等。RS码的编译码复杂度较高,一般只适用于码长比较小的情况。LT(LubyTransform,陆柏变换)码和Raptor(瑞普特)码是两种可实际应用的数字喷泉码。LT码具有线性的编码和译码时间,相对于RS码有着本质的提高;而Raptor码由于采用了预编码技术,因此具有更高的译码效率。在3GPP(3rdGenerationPartnershipProject,第三代合作伙伴计划)的组播广播多媒体业务(MultimediaBroadcast/MulticastService,简称MBMS)以及凄史字一见频广才番(DigitalVideoBroadcasting,简称DVB)中都采用了DigitalFountain(数字喷泉)公司的Raptor码作为其FEC编码方案。若编码后码字的前K位与信息位相同,则称该码为系统码。编码的过程就是由K个信息位生成N位码长的过程,通过增加N-K个校验位来达到检错和纠错的目的。LT码不支持系统码的编码方式,因此LT码难以满足某些实际的FEC编码需求;Raptor码支持系统码,但是Raptor码需要单独的预编码过程,即需要一个预编码矩阵,因此编码的复杂度较高。由于上述编码方法的缺点,因此引入了LDGC(LowDensityGeneratorMatrixCodes,低密度生成矩阵码)。LDGC是一种线性分组码,其生成矩阵(编码矩阵)中的非零元素通常是稀疏的,同时,LDGC码还是一种系统码。LDGC的编码是利用系统码中信息位(即待发送数据)与中间变量的对应关系先求出中间变量,然后再用中间变量乘以生成矩阵得到编码后的码字。具体地说,编码过程是先对K比特信息序列m填充d-L-K个已知比特后产生L比特序列s,然后根据方程组关系式IxGldgc(0:L-1,0:L-1)=s,解方程组生成L比特中间变量序列I,然后再由中间变量乘以生成矩阵,即IxGldge(0:L-1,0:N+d-l)产生N+d比特(包含d个填充比特)的码字序歹'JC,wgc,C,wgc的d个填充比特不需要传输,因而真正传输的是N比特的码字序列Qdge。Cwge经过信道后(可能发生擦除),接收端接收的码字序列为R。其中,s是1xL的向量,I是1xL的向量,R是1xN的向量,Gldgc(0:L-1,0:L-l)是LxL方阵,该方阵通常是一个上三角或下三角矩阵,Gldgc(0:L-l,0:N+d-l)是Lx(N+d)的矩阵。编码的详细过程可以参考专利"低密度生成矩阵码的编码方法和装置、及译码方法和装置"。收码字序列都是指包含填充比特的)、LDGC生成矩阵Gldgc以及中间变量I的方程组关系IxGldgc(0:L-l,0:N+d-1)=R,解方程组求得中间变量I;然后根据信息位s(包含填充比特)和中间变量I的关系"IxGldgc(0:L-1,0:L-l)=s"求出信息位s,去掉填充比特就得到原始信息序列m。其中,最关键的步骤是求中间变量,往往需要解大型的线性方程组。工程上,解线性方程组可以采用高斯消元法或迭代法等方法,根据LDGC码的特点,高斯消元法更适合LDGC码的译码。因而,高斯消元过程的快慢直接影响到LDGC码译码的速度。根据描述高斯消元法的需要,下面的叙述中凡是以小写t为下标的"向量,,或"矩阵"都表示是原"向量,,或"矩阵"的转置,向量或矩阵与其转置从内容上看是完全一样的,有时可以表示同一个对象。例如,定义G,dgct是Qdge的转置,It是I的转置,Rt是R的转置,因I和R都是行向量,这里It和Rt都是列向量。图1是转置后的LDGC生成矩阵G他ct的示意图。如图1所示,Gldgct中的前L行对应的方阵通常是一个上三角或下三角矩阵。其中,图l中的x,y可以为0。根据线性方程组Gldget(0:N+d-1,0:L-1)xlt=Rt求解中间变量It的过程中,所进行的高斯消元需要对Gwgct矩阵作"行置换、行相加和列置换"三种初等变换。根据线性代数原理,为了保证方程组的正确性,对Gwgct矩阵进行初等变换的同时,需要对It和Rt作如下相应的处理1)行置换,若Gwget的第i行和第j行进行置换,则Rt的第i比特和第j个比特需要进行置换;2)行相加,若G一t的第i行和第j行进行相加,则Rt的第i比特和第j个比特需要进行相加(模2加);3)列置换,若Gwgct的第i列和第j列进行置换,则It的第i比特和第j个比特需要进行置换。由于最终结果需要得到It,而It中的元素在G他et作列置换时相应地作了置换,因而需要对It的置换情况作记录,以便后面的求逆置换过程。工程上,可以通过一个数组来记录It的置换情况。而Rt不是最终需要的数据,可以直接对其处理,不需要记录其处理情况。因为这些变换关系是严格对应的,而且高斯消元的主要复杂度体现在对Gwgct的处理上,下面为了叙述的简便,凡是针对Gwget的初等变换,相应地对It和Rt的处理需严格按照上面的三种情况来处理。为了突出重点,下面有时会简化对It和Rt的处理的描述。现有技术中,LDGC译码采用标准的高斯消元法,存在两点不足第一,不能充分利用LDGC码生成矩阵具有的严格上三角或下三角特点(如图1所示)来简化消元操作;第二,不能利用LDGC码生成矩阵结构化的特点来直接生成矩阵非零元素的索引,需要存储整个生成矩阵,增加了存储和计算的复杂度。因而采用标准的高斯消元法,译码的效率较低。
发明内容本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术的不足,提出一种高效率的LDGC译码方法。为了解决上述问题,本发明提供一种低密度生成矩阵码的译码方法,对接收到的经过LDGC编码后传输的比特信息序列进行译码,其特征在于,该方法包4舌如下内容Sl:在接收到的码字序列R中填充L-K个已知比特并将R中^皮信道4察除的码字符号删除,得到Re;并将上述被信道擦除的码字符号对应的行从LDGC生成矩阵的转置矩阵Gldget中删除,得到Ge;ACDB其中A是M阶下三角方阵,S2:对Ge进行列置换,生成Ga并记录Ge和Ga的列置换对应关系;S3:对Ga进行高斯消元生成Gb,使得Gb的前L行组成的方阵为单位阵;同时根据上述高斯消元过程中所进行的行置换和行相加操作,对Re进行相应元素的置换和相加#:作,生成Re';S4:根据关系式GbXl,Re解得I't,并根据上述列置换对应关系对I:进行逆置换得到It;S5:根据关系式Gwget(0:L-l,O:L-1)xi产st求出st,并从St中删除上述填充的L-K个已知比特得到K比特的信息序列;上述Gwget为N+L-K行、L列矩阵。此外,所述N^L-X^X^为R的前L个码字符号中被信道擦除的比特数。此外,设Xse化为填充所述d个已知比特后R的前L个码字符号中,被删除的码字符号的序号集合,该集合中的序号个数为所述X^;步骤S2中,将所述Ge中列序号属于XsetL的列移至Ge的最右端,对应列空出的位置由后续列序号不属于XsetL的列依次填充,得到所述Ga。此外,步骤S3中,对Ga进行高斯消元具体包含如下子步骤S31:对所述Ga中的A和D进行高斯消元,使得A变为M阶单位阵EM,同时将D变为元素全为O的(N-K-(Xt-Xl))行M列矩降,即EMA—C0B—DA"CS32:对Ga,中的B-DA^C进行高斯消元,使其前L-M行对应的方阵为单位阵,并将A_1C消为元素全为0的M行L-M列矩阵,即EM0此外,步骤S31中,通过如下方法判断A和D中的第x行第y列元素H[x,y]是否为非零元素,并根据非零元素的位置对A和D进行所述高斯消元S311:根据填充d个已知比特后的R中被删除的码字符号的序号集合Xset得到上述H[x,y]在Gwgct中的行列位置x,,y,;S312:如果G〗f,[Xz,yz]=0,则H[x,y]为零元素,本流程结束,否则执行下一步;S313:如果iXz-mod(iyz+offset,z),则A[x,y]为非零元素;否则,A[x,y]为零元素;其中Z为扩展因子,Zmax为最大扩展因子;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>本发明还提供一种低密度生成矩阵码的译码装置,对接收到的经过LDGC编码后传输的比特信息序列进行译码,其特征在于,该装置包含填充擦除单元,列置换单元,高斯消元单元,信息序列生成单元;其中填充擦除单元,用于在接收到的码字序列R中填充d个已知比特并将被信道擦除的码字符号删除,生成并输出Re;并将上述被信道擦除的码字符号对应的行从LDGC生成矩阵的转置矩阵Gwgct中删除,生成并输出Ge;列置换单元,用于对所述填充擦除单元输出的Ge进行列置换,生成并输出Ga=ACDB应关系信息;.其中A是M阶下三角方阵,并输出Ge和Ga的列置换对高斯消元单元,用于对所述列置换单元输出的Ga进行高斯消元,生成并输出Gb,使得Gb的前L行组成的方阵为单位阵;同时根据上述高斯消元过程中所进行的行置换和行相加操作,对所述填充擦除单元输出的Re进行相应元素的置换和相加4喿作,生成并输出Re';信息序列生成单元,用于根据关系式GbXI,Re生成I;;根据所述列置换单元输出的列置换对应关系信息对I:进行逆置换生成It;根据关系式Gldgct(0:L—l,O:L-1)xit=St生成Sp并从St中删除d个已知比特后输出K比特的信息序列;上述Gwgct为N+L-K行、L列矩阵。此外,所述列置换单元经过列置换生成的所述A为M阶下三角方阵,M=L-XL,XL为R的前L个符号中被信道擦除的比特数。此外,设Xsett为填充所述d个已知比特后R的前L个码字符号中,被删除的码字符号的序号集合,该集合中的序号个数为所述X^所述列置换单元通过将Ge中列序号属于Xsek的列移至Ge的最右端,对应列空出的位置由后续列序号不属于Xse化的列依次填充,生成所述Ga。此外,所述高斯消元单元采用如下子步骤对Ga进行高斯消元S31:对所述Ga中的A和D进行高斯消元,使得A变为M阶单位阵EM,同时将D变为元素全为0的(N-K-(XT-XO)行M列矩阵,即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>S32:对Ga,中的B-DA"C进行高斯消元,使其前L-M行对应的方阵为单位阵,并将A-1C消为元素全为0的M行L-M列矩阵,即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>此外,所述高斯消元单元通过如下方法判断A和D中的第x行第y列元素H[x,y]是否为非零元素,并根据非零元素的位置对A和D进行所述高斯消元S311:根据填充d个已知比特后R中被删除的码字符号的序号集合Xset得到上述H[x,y]在Gwgct中的行列位置x,,y,;S312:如果G:,画[xz,yz]=0,则H[x,y]为零元素,本流程结束,否则执行下一步;S313:如果ixz=mod(iyz+offset,z),则A[x,y]为非零元素;否则,A[x,y]为零元素;其中Z为扩展因子,Zmax为最大扩展因子;xz=floor(x7z),yz=floor(y,/z);ixz=mod(x,,z),iyz=mod(y,,z);offse—y縱(G:—[Xz,yz].z/zmax)。采用本发明的LDGC译码方法,能够充分利用结构化LDGC编码矩阵所具有的对角化特点,与直接采用高斯消去法的译码方法相比,可以大大降低译码复杂度并加快译码速度,使LDGC可应用于高速率的通信系统中。图1是转置后的LDGC生成矩阵Gldgct的示意图;图2是本发明实施例低密度生成矩阵码的译码方法流程图;图3为根据接收码字序列R的擦除情况对生成矩阵进行擦除处理的示意图;图4为本发明实施例对擦除生成矩阵Ge进行列置换的示意图;图5为本发明实施例对Ga进行高斯消元的示意图;图6是本发明实施例进行零元素判别的方法流程图;图7为本发明实施例低密度生成矩阵码的译码装置示意图。具体实施方式为了描述需要,先设长度为N+d的接收码字序列R(包含填充比特)一共被信道擦除了XT个码字符号,这XT个被擦除码字符号位置索引的集合为Xset;特别地,Xset中所有小于L的位置索引元素所组成的集合是XSe化,XSek的元素个数为Xl个,即XSetL表示的是R中前L个符号中被信道擦除了X^个码字符号;设M二L-X^由于LDGC译码中所有对象中的基本元素都是来自有限域GF(2),所以对象间的运算也都是有限域GF(2)定义的运算。本发明的基本思路是,利用结构化LDGC生成矩阵所具有的对角化特点,先对经过擦除处理的LDGC生成矩阵进行列置换,使得LDGC生成矩AC_DB特点。然后再利用A是严格下三角矩阵的特点,以及A和D所具有的结构化特点简化译码。下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。图2是本发明实施例低密度生成矩阵码的译码方法流程图。如图2所示,该方法包含如下步骤201:在接收码字序列R的相应位置填充长度为d二L-K的已知比特序列,例如l,l,...,l,同时删除被信道擦除的码字符号,得到Re。其中K为原始信息位的长度,L为原始信息位经过填充后编码的长度。202:根据接收码字序列R被擦除的情况,对LDGC生成矩阵Gwgct进行行擦除(删除)处理,得到擦除生成矩阵Ge。阵具有的矩阵形式,其中矩阵A是M阶方阵,并具有严格下三角的图3为根据接收码字序列R的擦除情况对生成矩阵进行擦除处理的示意图。如图3所示,经过擦除处理的生成矩阵Ge的前L行已不再是下三角方阵。假设填充已知比特序列后的R(r。,ri,……rN+cM)中的Xt个符号化i,ij,...,rp...rxM皮信道4察除掉,其中,前面L个符号中的X^个符号(ri,巧,...,rp}被信道擦除掉;则Xset^i,j,…,p,…,x};XsetL={i,j,...p}。相应地G一t中的第(i,j,...,p,...,xM亍需要被擦除,得到Ge,这时Ge上面的矩阵由于擦除了若干行,已经不是严格对角化,如图3(c)所示。203:对擦除生成矩阵Ge进行列置换,使Ge中以(0,0)为顶点的M阶方阵为下三角矩阵,将Ge置换后的矩阵记作置换生成矩阵Ga;同时记录Ge和Ga的列置换对应关系,用于后续对It作相应的置换才喿作,生成I:;图4为对擦除生成矩阵Ge进行列置换的示意图。具体地说,为了得到下三角矩阵,将Ge中列序号属于XsetL的列移至Ge的最右端,对应列空出的位置由后续列序号不属于Xset的列依次填充,得到置换生成矩阵其中,矩阵A是M阶方阵,并具有严格下三角的特点;矩阵C是大小为Mx(L-M)的矩阵;矩阵D是(N-K-(XT-XO)xM的矩阵;矩阵B是(N-K-(XT-XL))x(L-M)的矩阵。根据对G他ct的列置换情况,同时对It作相应的置换操作,设It置换后变成I;;It到I;的置换关系可以通过一个数组来记录,用于后面的求逆置换过程。204:对置换生成矩阵Ga进行高斯消元,使Ga前L行组成的L阶方阵变成一个L阶单位阵(如果Ga满秩),消元后的矩阵记作Gb,即Gb-,;同时对Re进行相应元素的置换和相加操作,设Re变换后变成Re';上述E^表示L阶单位阵。由于Ga具有以下特点1)A的对角线上都有非零元素,A具有严格下三角的特点;计算得到,所以A和D实际上不需要存储。因而,对Ga的高斯消元过程可以看作包含以下三个子过程204a)利用A的特点进行高斯消元将A变换成M阶单位阵EM;对A进行高斯消元时,可以直接计算出A中各非零元素的位置,并根据各非零元素的位置对A作行相加操作,因此无需实际存储矩阵A。计算A中各非零元素位置的具体方法(或者说判断A中各元素是否为0的方法)在下文中详细描述。通过对A进行高斯消元(行相加操作),即可将A变换成M阶单位阵EM;上述"行相加"操作会同时作用在C上,最终结果相当于对A和C同时左乘了A",即ADCBA通过高斯消元变成单位阵EMDA"C.B204b)利用单位阵EM对D进行高斯消元,将D变成全O矩阵;相应地,B需要减去D左乘A"C的结果,这里矩阵间元素的减法相当于矩阵间元素的模2加法,最终结果相当于EMDB利用Em去消DEM0B-DA"C同样,对D进行高斯消元时,可以直接计算出D中各非零元素的位置,并根据各非零元素的位置对d作行相加操作,因此无需实际存储矩阵d。计算D中各非零元素位置的具体方法(或者说判断D中各元素是否为0的方法)在下文中详细描述。上述过程如图5(a)、图5(b)所示。为了简化描述,i殳S二B—DA—t。204c)对S进行高斯消元;如果Ga是满秩的,S可以通过高斯消元变换成一个包含(L-M)阶单位阵的矩阵(即前L-M行对应的矩阵为单位阵),同时可以完全消去上方的A"C。即Ga最终可通过高斯消元变成如下形式Em对s进行高斯消元Em0_0S00上述El—m的前L-M行组成一个L-M阶单位阵,后面的行是全零行。如图5(c)所示。如果Ga不满秩,则译码失败,本方法结束。同样,根据对Ga作高斯消元所进行的行置换和行相加操作,对Re进行相应元素的置换和相加操作,设Re变换后变成Re,。205:根据方程组关系式Gbx1;=!^',可以得到等式I,R;(l:L);由该等式即可直接得到I;;然后通过对It到I;的置换关系(即Ge到Ga的列置换关系)进行逆置换,即可由I't求得It。206:根据信息位s(包含填充比特)和中间变量I的关系Gldgct(0:L-1,0:L-1)xit=&求出信息位St,去掉St中的d个已知填充比特就得到K比特的信息序列m。下面将以A为例,对判断A和D中各元素是否为非零元素的方法进行描述。对D中元素的判断与A相同。图6是本发明实施例进行零元素判别的方法流程图。首先对该判别方法中使用的各符号进行说明G「/画是CMMB标准中所定义ldgc基础矩阵;G:"'7,的大小为kbxnb=12x40,则转置后的基础矩阵Gr》""大小为nbxkb=40x12;扩展因子z-ceil(L/kb);ceil(.)表示向下取整;最大扩展因子z應683。如图6所示,该方法采用如下步骤对A[x,y]是否为0进行判断601:根据被删除的行索引Xset得到A[x,y]在进行擦除处理前的Gldgct中的行列位置x,,y,;即A[x,y]是Gldgct中的第x,行,第y,列元素;602:计算xz=floor(x,/z),yz=floor(y,/z);floor(')表示向上取整。603:根据G:f画中第Xz行,第yz列的元素,即G,画[Xz,yj是否为零判断A[x,y]是否为零如果《/画[Xz,yz]=0,则A[x,y]-o;如果G,,[xz,yz]>0,则A[x,y]有可能非零,需执行后续判断操作。604:计算ixz=mod(x,,z),iyz=mod(y,,z);605:根据CMMB标准定义的修正公式计算偏移量offset;修正公式为_/oor(z,(&,/)M"z/。rw/Zmax);画就是G,,[i,j],或G//L),i];offset=~(G,[Xz,yznx)。606:根据ixz是否等于mod(iyz+offset,z)判断A[x,y]是否为0:如果ixz=mod(iyz+offset,z),贝'JA[x,y]为非零元素;否则,A[x,y]为零元素。判断D中元素D[x,y]是否为零元素的方法与上述步骤相同。图7为本发明实施例低密度生成矩阵码的译码装置示意图。如图7所示,该装置包含填充擦除单元,列置换单元,高斯消元单元,信息序列生成单元。其中,填充擦除单元,用于在接收到的码字序列R中填充d个已知比特并将被信道擦除的码字符号删除,生成并输出Re;并将上述被信道擦除的码字符号对应的行从LDGC生成矩阵的转置矩阵G他ct中删除,生成并输出Ge;并输出Ge和Ga的列置换对应关系信息;列置换单元,用于对所述填充擦除单元输出的Ge进行列置换,使Ge中以第0行、第0列元素为顶点的M阶方阵A为下三角矩阵,生成并输出DB所述M=L-XL,XL为R的前L个符号中被信道擦除的比特数。列置换单元可将Ge中列序号属于Xsek的列移至Ge的最右端,对应列空出的位置由后续列序号不属于XsetL的列依次填充,得到所述Ga。高斯消元单元,用于对所述列置换单元输出的Ga进行高斯消元(具体步骤如上所述),生成并输出Gb,使得Gb的前L行组成的方阵为L阶单位阵;同时根据上述高斯消元过程中所进行的行置换和行相加操作,对所述填充^^除单元输出的Re进行相应元素的置换和相加"t喿作,生成并输出Re';在上述高斯消元过程中,高斯消元单元还根据公式判断A和D中的元素是否为非零元素,具体判断方法如上所述。信息序列生成单元,用于根据关系式GbXI,Re生成I;;根据所述列置换单元输出的列置换对应关系信息对I't进行逆置换生成It;根据关系式Gldgct(0:L—l,O:L-1)x1产^生成St,并从St中删除d个已知比特后输出比特信息序列。由上可知,对于LDGC生成矩阵采用本发明的译码方法及装置,可加快高斯消元的处理速度。根据本发明的基本原理,上述实施例还可以有多种变换方式对于其它形状的LDGC生成矩阵,例如,前L行为上三角矩阵,可将其变换成下三角矩阵后采用本发明的译码方法。以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。权利要求1.一种低密度生成矩阵码的译码方法,对接收到的经过LDGC编码后传输的比特信息序列进行译码,其特征在于,该方法包括如下内容S1在接收到的码字序列R中填充L-K个已知比特并将R中被信道擦除的码字符号删除,得到Re;并将上述被信道擦除的码字符号对应的行从LDGC生成矩阵的转置矩阵Gldgct中删除,得到Ge;S2对Ge进行列置换,生成<math-cwu><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>G</mi><mi>a</mi></msub><mo>=</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><mi>A</mi></mtd><mtd><mi>C</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>D</mi></mtd><mtd><mi>B</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow></math>]]></math-cwu><!--imgid="icf0001"file="S200810096644XC00011.gif"wi="24"he="11"top="82"left="99"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="no"/-->其中A是M阶下三角方阵,并记录Ge和Ga的列置换对应关系;S3对Ga进行高斯消元生成Gb,使得Gb的前L行组成的方阵为单位阵;同时根据上述高斯消元过程中所进行的行置换和行相加操作,对Re进行相应元素的置换和相加操作,生成Re’;S4根据关系式Gb×I′t=Re’解得I′t,并根据上述列置换对应关系对I′t进行逆置换得到It;S5根据关系式Gldgct(0:L-1,0:L-1)×It=st求出st,并从st中删除上述填充的L-K个已知比特得到K比特的信息序列;上述Gldgct为N+L-K行、L列矩阵。2、如权利要求l所述的方法,其特征在于,所述N^L-Xl,X^为R的前L个码字符号中被信道擦除的比特数。3、如权利要求2所述的方法,其特征在于,设Xse^为填充所述d个已知比特后R的前L个码字符号中,被删除的码字符号的序号集合,该集合中的序号个数为所述X^;步骤S2中,将所述Ge中列序号属于Xsek的列移至Ge的最右端,对应列空出的位置由后续列序号不属于XsetL的列依次填充,得到所述Ga。4、如权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤S3中,对Ga进行高斯消元具体包含如下子步骤S31:对所述Ga中的A和D进行高斯消元,-使得A变为M阶单位阵EM,同时将D变为元素全为0的(N-K-(XT-XO)行M列矩阵,即Ga,=EMA—C—0B—DA"CS32:对Ga,中的B-DA^C进行高斯消元,使其前L-M行对应的方阵为单位阵,并将A"C消为元素全为0的M行L-M列矩阵,即Gh=5、如权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤S31中,通过如下方法判断A和D中的第x行第y列元素H[x,y]是否为非零元素,并根据非零元素的位置对A和D进行所述高斯消元S311:根据填充d个已知比特后的R中被删除的码字符号的序号集合Xset得到上述H[x,y]在Gwgct中的行列位置x,,y,;S312:如果G:,隨[xz,yz]=0,则H[x,y]为零元素,本流程结束,否则执行下一步;S313:如果iXz-mod(iyz+offset,z),则A[x,y]为非零元素;否则,A[x,y]为零元素;其中z为扩展因子,zn^为最大扩展因子;xz=floor(x,/z),yz=floor(y,/z);ixz=mod(x,,z),iyz=mod(y,,z);offset—G:—[Xz,yJ.z/z應)。6、一种低密度生成矩阵码的译码装置,对接收到的经过LDGC编码后传输的比特信息序列进行译码,其特征在于,该装置包含填充擦除单元,列置换单元,高斯消元单元,信息序列生成单元;其中填充擦除单元,用于在接收到的码字序列R中填充d个已知比特并将被信道擦除的码字符号删除,生成并输出并将上述被信道擦除的码字符号对应的行从LDGC生成矩阵的转置矩阵Gwgct中删除,生成并输出Ge;列置换单元,用于对所述填充擦除单元输出的Ge进行列置换,生成并<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>应关系信息;,其中A是M阶下三角方阵,并输出Ge和Ga的列置换对高斯消元单元,用于对所述列置换单元输出的Ga进行高斯消元,生成并输出Gb,使得Gb的前L行组成的方阵为单位阵;同时根据上述高斯消元过程中所进行的行置换和行相加操作,对所述填充擦除单元输出的Re进行相应元素的置换和相加才喿作,生成并输出Re';信息序列生成单元,用于根据关系式GbXI,Re生成I;;根据所述列置换单元输出的列置换对应关系信息对I:进行逆置换生成It;根据关系式Gldgct(0:L-l,O:L-1)x1尸^生成St,并从st中删除d个已知比特后输出K比特的信息序列;上述G啤ct为N+L-K行、L列矩阵。7、如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述列置换单元经过列置换生成的所述A为M阶下三角方阵,M=L-XL,X^为R的前L个符号中被信il^寮除的比特数。8、如权利要求7所述的装置,其特征在于,设XsetL为填充所述d个已知比特后R的前L个码字符号中,被删除的码字符号的序号集合,该集合中的序号个数为所述X!^;所述列置换单元通过将Ge中列序号属于Xse^的列移至Ge的最右端,对应列空出的位置由后续列序号不属于XsetL的列依次填充,生成所述Ga。9、如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述高斯消元单元采用如下子步骤对Ga进行高斯消元S31:对所述Ga中的A和D进行高斯消元,使得A变为M阶单位阵EM,同时将D变为元素全为0的(N-K-(Xt-XO)行M列矩陣,即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>S32:对Ga,中的B-DA—iC进行高斯消元,-使其前L-M行对应的方阵为单位阵,并将A^C消为元素全为0的M行L-M列矩阵,即10、如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述高斯消元单元通过如下方法判断A和D中的第x行第y列元素H[x,y]是否为非零元素,并根据非零元素的位置对A和D进行所述高斯消元S311:根据填充d个已知比特后R中被删除的码字符号的序号集合Xset得到上述H[x,y]在Gwgct中的行列位置x,,y,;S312:如果G〖f[xz,yz]=0,则H[x,y]为零元素,本流程结束,否则执行下一步;S313:如果ixz-mod(iyz+offset,z),则A[x,y]为非零元素;否则,A[x,y]为零元素;其中z为扩展因子,zm^为最大扩展因子;xz=floor(x,/z),yz=floor(y,/z);ixz=mod(x,,z),iyz=mod(y,,z);0ffset=~(G:f簡[xz,yj.z/z,)。全文摘要一种低密度生成矩阵码的译码方法及装置,该方法包括如下内容在接收到的码字序列R中填充已知比特并将R中被信道擦除的码字符号删除,得到R<sub>e</sub>;将被信道擦除的行从G<sub>ldgct</sub>中删除,得到G<sub>e</sub>;对G<sub>e</sub>进行列置换,生成如右式,A是M阶下三角方阵;对G<sub>a</sub>进行高斯消元生成G<sub>b</sub>,使得G<sub>b</sub>的前L行组成的方阵为单位阵;同时根据高斯消元过程中所进行的行置换和行相加操作,对R<sub>e</sub>进行相应元素的置换和相加操作,生成R<sub>e</sub>’;根据关系式G<sub>b</sub>×I<sub>t</sub>′=R<sub>e</sub>’解得I<sub>t</sub>′,并根据列置换对应关系对I<sub>t</sub>′进行逆置换得到I<sub>t</sub>;根据关系式G<sub>ldgct</sub>(0:L-1,0:L-1)×I<sub>t</sub>=s<sub>t</sub>求出s<sub>t</sub>,并从s<sub>t</sub>中删除上述填充的L-K个已知比特得到K比特的信息序列。文档编号H04L12/56GK101272223SQ20081009664公开日2008年9月24日申请日期2008年4月30日优先权日2008年4月30日发明者俊徐,袁志锋申请人:中兴通讯股份有限公司
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