[发明专利]结构化多元非规则重复累积码的编码器与编码方法

权利要求书

1.一种结构化多元非规则重复累积码的编码器，包括：

分组重复器：用于完成对符号序列的分组重复操作，其中每组长度为s；

分组符号交织器：用以完成对符号序列的分组交织操作；

分组GF(q)加权器：用以完成对符号序列按GF(q)非零元素进行分组加权操作，其中每组内符号采用同一加权系数；

分组合并器：用以完成对符号序列的分组合并操作，其中生成的每组符号采用相等的合并系数；

分组累加器：用以对符号序列进行排序，并对排序后的符号序列分组进行GF(q)上的加权和累加操作；

复用器：用以将两个符号序列串行复用为1个符号序列；

以上各部分自上而下串行连接在一起，完成对信息符号序列的串行编码操作。

2.根据权利要求1所述的编码器，其中所述的分组累加器包括：

排序器、累加GF(q)加权器、寄存器和GF(q)加法单元，排序器完成对符号序列的排序操作后输出至GF(q)加法单元，GF(q)加法单元对排序器和分组GF(q)加权器II的输出进行GF(q)加法运算，其输出作为分组累加器的输出，同时通过寄存器进入分组GF(q)加权器II，分组GF(q)加权器II对符号序列按GF(q)非零元素进行分组加权后反馈输入至GF(q)加法单元，其中GF(q)表示大小为q的有限域。

3.一种结构化多元非规则重复累积码的编码方法，包括：

(1)分组重复步骤：

对码长为N、信息符号长度为K、校验符号长度为M＝N-K的多元非规则重复累积码进行编码，即首先将待编码的信息符号序列u＝(u₀，u₁，...，u_K-1)划分为长为s的k＝K/s个分组U⁽⁰⁾，...，U^(k-1)，再逐组对各个分组U^(l)中的符号进行重复，其中0≤l＜k，同组中各个符号的重复次数均为r_l，令r＝(r₀+...+r_k-1)/k为所有符号的平均重复次数，则得到长为rK的重复符号序列v：

(2)分组交织步骤：

2a)定义编码器所对应的‘类’准循环校验矩阵H＝[H_u，H_p]，其中H_u为信息矩阵阵列，H_p为双对角矩阵阵列，表示如下：

式中表示大小为s的单位阵I_s各行向右循环移位B_i，j次得到的方阵，δ_i，j表示GF(q)上的域元素，0≤i≤m-1，0≤j≤k-1；

式中0_s表示大小为s的全零方阵，γ_i为GF(q)上的非零元素，表示大小为s的方阵：

2b)令a_i表示编码器所对应的校验矩阵H中信息矩阵阵列H_u的第i行行重，h_i，j为该矩阵阵列的第i行中第j个非零循环移位矩阵的列标，b_i，j为该循环移位矩阵的循环移位系数，则定义交织下标序列(π(0)，...，π(rK-1))＝(π₀，π₁，...，π_m-1)，其中m＝M/s，

π_i＝(π_i(0)，π_i(1)，...，π_i(s-1))，0≤i≤m-1，

πi(t)=(shi,0+(bi,0+t)mods,...,shi,ai-1+(bi,ai-1+t)mods),0≤t≤s-1,]]>

2c)根据上述交织下标序列对重复符号序列v进行分组交织，得到交织符号序列

v‾=(v‾1,...,v‾rK-1)=(uπ(0),uπ(1),...,uπ(rK-1));]]>

(3)分组GF(q)加权步骤：

3a)令β表示加权系数序列，将β划分为m＝M/s个长为s的分组：

其中是编码器所对应的信息矩阵阵列H_u的第i行中的GF(q)非零元素序列，其中GF(q)表示大小为q的有限域；

3b)对交织符号序列中各项与加权系数序列β中各项按顺序两两相乘，得到加权符号序列

(4)分组合并步骤：

4a)令A_d表示编码器所对应的信息矩阵的第d行行重，0≤d≤M-1，定义合并系数序列A＝(A₀，...，A_M-1)，其中A₀+A₁+...+A_M-1＝rK；

4b)对加权符号序列中各符号按合并系数序列A中各项依次进行合并，得到长为M的合并符号序列w＝(w₀，...，w_M-1)，其中

w0=v^0+···+v^A0-1]]>

w1=v^A0+···+v^A0+A1-1]]>

......

wM-1=v^A0+A1+···+AM-2+···+v^A0+A1+···+AM-1-1;]]>

(5)分组累加步骤：

5a)对合并符号序列w中各符号w₀，...，w_M-1进行排序，得到排序符号序列w‾=(w‾0,...,w‾M-1),]]>其中：

(w‾0,...,w‾M-1)=((w(0),...,w(0)+(m-1)s),...,(w(s-1),w(s-1)+s,...,w(s-1)+(m-1)s));]]>

5b)对进行累加运算，即将中符号通过寄存器并经GF(q)加权后再与符号进行累加，得到符号p_d，其中0＜d≤M-1，进而生成长为M的校验符号序列p＝(p₀，...，p_M-1)；

(6)复用器将信息符号序列u与校验符号序列p进行复用，即将u与p串行连接在一起，得到编码器长为N的最终输出码字c＝(u，p)。