[发明专利]基于LT码与LDPC码级联的随机编、译码器及方法

权利要求书

1.一种基于LT码与LDPC码级联的随机编码器，其特征在于，包括：级联的LT分组编码模块和LDPC编码模块，以及伪随机数产生器；

伪随机数产生器，用于根据输入密钥，生成随机数；其中，所述随机数，包括：随机key值和随机控制字；

LT分组编码模块，用于根据所述随机key值对输入信息进行分组编码，输出LT编码符号；

LDPC编码模块，用于根据所述随机控制字，对所述LT编码符号进行随机化的LDPC编码，输出编码序列；

其中：

所述LT分组编码模块，包括：输入信息缓存器、多个随机抽样器和多个LT编码器；其中，输入信息缓存器，用于对k比特的输入信息进行分组，得到a组m比特的信息序列，将各组m比特的信息序列分别送入所述多个随机抽样器；其中，a＝k/m；多个随机抽样器，用于根据所述随机key值，按照度分布对各组m比特的信息序列进行抽样，得到a组抽样结果；其中，一个随机抽样器对应处理一组m比特的信息序列；多个LT编码器，用于分别对a组抽样结果进行编码，得到k比特的LT编码符号，输出所述k比特的LT编码符号；其中，一个LT编码器对应处理一组抽样结果；

所述LDPC编码模块，包括：LT编码符号缓存器、多个随机位移产生器、多个数据抽取器、累积器和编码输出选择开关；其中，LT编码符号缓存器，用于对所述多个LT编码器输出的k比特的LT编码符号进行缓存，以及，对所述k比特的LT编码符号进行分组，得到r组L比特的LT编码符号，将r组L比特的LT编码符号分别送入所述多个随机位移产生器；其中，r＝k/L；多个随机位移产生器，用于根据所述随机控制字，产生LDPC校验矩阵中各分块矩阵的初始位移；多个数据抽取器，用于根据LDPC校验矩阵中各分块矩阵的初始位移，抽样产生校验矩阵各行编码所需的LT编码符号，并顺序送入累积器进行累积计算；累积器，用于对各数据抽取器顺序送入的校验矩阵各行编码所需的LT编码符号进行累积计算，产生LDPC校验符号；编码输出选择开关，用于通过切换控制，将r组L比特的LT编码符号和累积器输出的LDPC校验符号进行拼接，并顺序输出。

2.根据权利要求1所述的基于LT码与LDPC码级联的随机编码器，其特征在于，所述随机数，还包括：随机存储偏移β；

其中，所述多个LT编码器在输出所述k比特的LT编码符号时，包括：

根据所述随机存储偏移β，将k比特的LT编码符号写入所述LDPC编码模块下的LT编码符号缓存器中。

3.根据权利要求1所述的基于LT码与LDPC码级联的随机编码器，其特征在于，多个数据抽取器，用于：

根据分块矩阵的初始位移，依次抽取校验矩阵每一行编码所需的LT编码符号，其中，一个数据抽取器对应处理一个分组对应的校验矩阵；每个数据取样器一次取出一个或零个比特，各取样器共取出d比特，d为当前校验矩阵行分块中非零子矩阵的数量，抽取比特在各分组中的位置为(q_x+s)mod(L-1)，0≤x≤d-1，q_x表示第x个非零子矩阵的随机初始位移，s表示子矩阵行号。

4.根据权利要求1所述的基于LT码与LDPC码级联的随机编码器，其特征在于，

输入信息缓存器为：k比特的输入信息缓存器；

多个随机抽样器为：a个随机抽样器；

多个LT编码器为：a个LT编码器；

LT编码符号缓存器为：k比特的LT编码符号缓存器；

多个随机位移产生器为：r个随机位移产生器；

多个数据抽取器为：r个数据抽取器。

5.根据权利要求1所述的基于LT码与LDPC码级联的随机编码器，其特征在于，所述LDPC编码模块，包括：校验模块和信息模块；其中，校验模块为循环累积结构，包括：校验矩阵，校验矩阵的子矩阵大小为L×L；信息模块为准循环结构，包括：准循环子矩阵；

LDPC编码模块，用于根据所述随机控制字，通过切换信息模块下的准循环子矩阵的初始位移量，对所述LT编码符号进行随机化的LDPC编码，输出编码序列。