[发明专利]基于循环左移的深空通信中准循环LDPC串行编码器

权利要求书

1.一种基于循环左移的深空通信中准循环LDPC串行编码器，准循环LDPC码的生成矩阵G分为a块行和t块列，后c块列对应的部分生成矩阵是由a×c个b×b阶循环矩阵G_i,j构成的阵列，g_i,j是循环矩阵G_i,j的生成多项式，其中，t=a+c，a、b、c、i、j和t均为非负整数，0≤i<a，a≤j<t，CCSDS深空通信标准采用了9种不同码类π的准循环LDPC码，π分别是0、1、2、3、4、5、6、7、8，对于这9种不同码类准循环LDPC码，均有c=12，9种不同码类对应的参数a分别是8、8、8、16、16、16、32、32、32，9种不同码类对应的参数b分别是2048、512、128、1024、256、64、512、128、32，9种不同码类对应的参数t分别是20、20、20、28、28、28、44、44、44，生成矩阵G对应码字v=(s,p)，G的前a块列对应的是信息向量s=(e₀,e₁,…,e_a×b-1)，后c块列对应的是校验向量p，以b比特为一段，校验向量p被等分为c段，即p=(p₀,p₁,…,p₁₁)，其特征在于，所述编码器包括以下部件：

生成多项式查找表L₀,L₁,…,L₁₁，分别预存所有码类准循环LDPC码生成矩阵G中第a,a+1,…,t-1块列的循环矩阵生成多项式；

b位二进制乘法器M₀,M₁,…,M₁₁，分别对信息比特和生成多项式查找表L₀,L₁,…,L₁₁的输出进行标量乘；

b位二进制加法器A₀,A₁,…,A₁₁，分别对b位二进制乘法器M₀,M₁,…,M₁₁的乘积和移位寄存器R₀,R₁,…,R₁₁的内容进行模2加；

移位寄存器R₀,R₁,…,R₁₁，分别存储b位二进制加法器A₀,A₁,…,A₁₁的和被循环左移1位后的结果以及最终的校验段p₀,p₁,…,p₁₁。

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LDPC串行编码器，其特征在于，所述生成多项式查找表L₀～L₁₁分别存储所有码类生成矩阵G第a～t-1块列中的所有生成多项式，对于任一块列，依次存储第0,1,…,a-1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LDPC串行编码方法，准循环LDPC码的生成矩阵G分为a块行和t块列，后c块列对应的部分生成矩阵是由a×c个b×b阶循环矩阵G_i,j构成的阵列，g_i,j是循环矩阵G_i,j的生成多项式，其中，t=a+c，a、b、c、i、j和t均为非负整数，0≤i<a，a≤j<t，CCSDS深空通信标准采用了9种不同码类π的准循环LDPC码，π分别是0、1、2、3、4、5、6、7、8，对于这9种不同码类准循环LDPC码，均有c=12，9种不同码类对应的参数a分别是8、8、8、16、16、16、32、32、32，9种不同码类对应的参数b分别是2048、512、128、1024、256、64、512、128、32，9种不同码类对应的参数t分别是20、20、20、28、28、28、44、44、44，生成矩阵G对应码字v=(s,p)，G的前a块列对应的是信息向量s=(e₀,e₁,…,e_a×b-1)，后c块列对应的是校验向量p，以b比特为一段，校验向量p被等分为c段，即p=(p₀,p₁,…,p₁₁)，其特征在于，所述编码方法包括以下步骤：

第1步，清零移位寄存器R₀,R₁,…,R₁₁；

第2步，输入信息比特e_k，生成多项式查找表L₀,L₁,…,L₁₁分别输出码类π生成矩阵G第i=[k/b]块行中第a,a+1,…,t-1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,…,M₁₁与信息比特e_k进行标量乘，b位二进制乘法器M₀,M₁,…,M₁₁的乘积分别通过b位二进制加法器A₀,A₁,…,A₁₁与移位寄存器R₀,R₁,…,R₁₁的内容相加，b位二进制加法器A₀,A₁,…,A₁₁的和被循环左移1位后的结果分别存入移位寄存器R₀,R₁,…,R₁₁，其中，0≤k<a×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a×b次，直到整个信息向量s输入完毕，此时，移位寄存器R₀,R₁,…,R₁₁存储的分别是校验段p₀,p₁,…,p₁₁，它们构成了校验向量p=(p₀,p₁,…,p₁₁)。