[发明专利]基于循环左移的深空通信中准循环矩阵串行乘法器

权利要求书

1.一种基于循环左移的深空通信中准循环矩阵串行乘法器，当采用近似下三角编码方法对CCSDS深空通信标准多码类QC-LDPC码进行编码时涉及向量m与准循环矩阵F的乘法运算，矩阵F分为u块行和u块列，是由u×u个b×b阶循环矩阵F_i,j构成的阵列，f_i,j是循环矩阵F_i,j的生成多项式，其中，b、i、j和u均为非负整数，0≤i<u，0≤j<u，CCSDS深空通信标准采用了9种不同码类π的QC-LDPC码，π分别是0、1、2、3、4、5、6、7、8，对于这9种不同码类QC-LDPC码，均有u=4，9种不同码类对应的参数b分别是2048、512、128、1024、256、64、512、128、32，向量m=(e₀,e₁,…,e_u×b-1)，以b比特为一段，部分校验向量p被等分为u段，即p=(p₀,p₁,…,p_u-1)，其特征在于，所述乘法器包括以下部件：

生成多项式查找表L₀,L₁,…,L₃，分别预存所有码类准循环矩阵F中第0,1,…,3块列的循环矩阵生成多项式；

b位二进制乘法器M₀,M₁,…,M₃，分别对向量m的比特和生成多项式查找表L₀,L₁,…,L₃的输出进行标量乘；

b位二进制加法器A₀,A₁,…,A₃，分别对b位二进制乘法器M₀,M₁,…,M₃的乘积和移位寄存器R₀,R₁,…,R₃的内容进行模2加；

移位寄存器R₀,R₁,…,R₃，分别存储b位二进制加法器A₀,A₁,…,A₃的和被循环左移1位后的结果以及最终的校验段p₀,p₁,…,p₃。

2.根据权利要求1所述的一种基于循环左移的深空通信中准循环矩阵串行乘法器，其特征在于，所述生成多项式查找表L₀～L₃分别存储九种码类F的第0～3块列中的所有生成多项式，对于任一块列，依次存储第0,1,…,3块行对应的生成多项式。

3.一种基于循环左移的深空通信中准循环矩阵串行乘法方法，当采用近似下三角编码方法对CCSDS深空通信标准多码类QC-LDPC码进行编码时涉及向量m与准循环矩阵F的乘法运算，矩阵F分为u块行和u块列，是由u×u个b×b阶循环矩阵F_i,j构成的阵列，f_i,j是循环矩阵F_i,j的生成多项式，其中，b、i、j和u均为非负整数，0≤i<u，0≤j<u，CCSDS深空通信标准采用了9种不同码类π的QC-LDPC码，π分别是0、1、2、3、4、5、6、7、8，对于这9种不同码类QC-LDPC码，均有u=4，9种不同码类对应的参数b分别是2048、512、128、1024、256、64、512、128、32，向量m=(e₀,e₁,…,e_u×b-1)，以b比特为一段，部分校验向量p被等分为u段，即p=(p₀,p₁,…,p_u-1)，其特征在于，所述乘法方法包括以下步骤：

第1步，清零移位寄存器R₀,R₁,…,R₃；

第2步，输入比特e_k，生成多项式查找表L₀,L₁,…,L₃分别输出码类π准循环矩阵F第i=[k/b]块行中第0,1,…,3块列的生成多项式，这些生成多项式分别通过b位二进制乘法器M₀,M₁,…,M₃与比特e_k进行标量乘，b位二进制乘法器M₀,M₁,…,M₃的乘积分别通过b位二进制加法器A₀,A₁,…,A₃与移位寄存器R₀,R₁,…,R₃的内容相加，b位二进制加法器A₀,A₁,…,A₃的和被循环左移1位后的结果分别存入移位寄存器R₀,R₁,…,R₃，其中，0≤k<u×b，符号[k/b]表示不大于k/b的最大整数；

第3步，以1为步长递增改变k的取值，重复第2步u×b次，直到整个向量m输入完毕，此时，移位寄存器R₀,R₁,…,R₃存储的分别是校验段p₀,p₁,…,p₃，它们构成了部分校验向量p=(p₀,p₁,…,p₃)。