[发明专利]CMMB中部分并行输入的右移累加准循环矩阵乘法器

说明书

本发明提供了一种CMMB中部分并行输入的右移累加准循环矩阵乘法器，用于实现CMMB标准多码率QC‑LDPC近似下三角编码中向量m与准循环矩阵F的乘法运算，该乘法器包括1个对向量段循环右移的256位移位寄存器、5个预先存储矩阵F中所有循环矩阵生成多项式的生成多项式查找表、5个对移位寄存器内容和生成多项式比特进行标量乘的256位二进制乘法器、5个对乘积和累加器内容进行模2加的256位二进制加法器、5个256位累加器。本发明提供的部分并行输入乘法器兼容所有码率，具有寄存器少、结构简单、功耗小、成本低、工作频率高、吞吐量大等优点。

技术领域

本发明涉及信道编码领域，特别涉及一种CMMB标准多码率QC-LDPC近似下三角编码中部分并行输入的右移累加准循环矩阵乘法器。

背景技术

低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码是高效的信道编码技术之一，而准循环LDPC(Quasi-Cyclic LDPC，QC-LDPC)码是一种特殊的LDPC码。QC-LDPC码的生成矩阵G和校验矩阵H都是由循环矩阵构成的阵列，具有分段循环的特点，故被称为QC-LDPC码。循环矩阵的首行是末行循环右移1位的结果，其余各行都是其上一行循环右移1位的结果，因此，循环矩阵完全由其首行来表征。通常，循环矩阵的首行被称为它的生成多项式。

当采用近似下三角编码方法对QC-LDPC码进行编码时，通过行列交换，校验矩阵H变换成近似下三角形状H_ALT，它由6个子矩阵组成如下：

其中，L是下三角矩阵。H_ALT对应码字v_ALT＝(s,p,q)，矩阵A和C对应向量s，矩阵B和D对应一部分校验向量p，矩阵L和E则对应余下的校验向量q。计算部分校验向量p的方法如下：

p＝s(C+EL^-1A)^Τ((D+EL^-1B)^-1)^Τ(2)其中，上标^-1和^Τ分别表示对矩阵求逆和转置。令

m＝s(C+EL^-1A)^Τ (3)

F＝((D+EL^-1B)^-1)^Τ (4)

则向量m和矩阵F满足如下关系：

p＝mF (5)

矩阵F是由如下u×u个b×b阶循环矩阵F_i,j(0≤i<u,0≤j<u)构成的准循环矩阵：

F的连续b行和b列分别被称为块行和块列。由式(6)可知，F有u块行和u块列。令f_i,j是循环矩阵F_i,j的生成多项式。

令向量m＝(e₀,e₁,…,e_u×b-1)，部分校验向量p＝(d₀,d₁,…,d_u×b-1)。以b比特为一段，向量m和部分校验向量p均被等分为u段，即m＝(m₀,m₁,…,m_u-1)和p＝(p₀,p₁,…,p_u-1)。由式(5)可知，部分校验向量的第j段p_j满足