本发明专利技术提供高纠错能力的时变LDPC-CC的编码方法及编码器。在使用编码率(n-1)/n(n为2以上的整数)的奇偶校验多项式,进行时变周期q的低密度奇偶校验卷积码(LDPC-CC:Low-Density?Parity-Check?Convolutional?Codes)的编码方法中,所述时变周期q为大于3的质数,将信息序列作为输入,使用式(1)作为第g(g=0、1、...、q-1)满足0的所述奇偶校验多项式,对所述信息序列进行编码,(Da#g,1,1+Da#g,1,2+Da#g,1,3)X1(D)+(Da#g,2,1+Da#g,2,2+Da#g,2,3)X2(D)+...…(1)+(Da#g,n-1,1+Da#g,n-1,2+Da#g,n-1,3)Xn-1(D)+(Db#g,1+Db#g,2+1)P(D)=0在式(1)中,“%”表示模数,各系数对k=1、2、...、n-1满足“a#0,k,1%q=a#1,k,1%q=a#2,k,1%q=a#3,k,1%q=...=a#g,k,1%q=...=a#q-2,k,1%q=a#q-1,k,1%q=vP=k(vP=k:固定值)”“b#0,1%q=b#1,1%q=b#2,1%q=b#3,1%q=...=b#g,1%q=...=b#q-2,1%q=b#q-1,1%q=w(w:固定值)”“a#0,k,2%q=a#1,k,2%q=a#2,k,2%q=a#3,k,2%q=...=a#g,k,2%q=...=a#q-2,k,2%q=a#q-1,k,2%q=yP=k(yP=k:固定值)”“b#0,2%q=b#1,2%q=b#2,2%q=b#3,2%q=...=b#g,2%q=......=b#q-2,2%q=b#q-1,2%q=z(z:固定值)”“a#0,k,3%q=a#1,k,3%q=a#2,k,3%q=a#3,k,3%q=...=a#g,k,3%q=...=a#q-2,k,3%q=a#q-1,k,3%q=sP=k(sP=k:固定值)”另外,在式(1)中,a#g,k,1、a#g,k,2、a#g,k,3为1以上的自然数,且a#g,k,1≠a#g,k,2、a#g,k,1≠a#g,k,3、a#g,k,2≠a#g,k,3成立,另外,b#g,1、b#g,2为1以上的自然数,且b#g,1≠b#g,2成立。另外,在式(1)中,vP=k、yP=k为1以上的自然数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用可对应于多种编码率的低密度奇偶校验卷积码(LDPC-CC:L0WDensity Parity Check-Convolutional Codes)的编码方法、解码方法、编码器及解码器。
技术介绍
近年来,作为以可实现的电路规模来发挥高纠错能力的纠错码,低密度奇偶校验(LDPC Low-Density Parity-Check)码备受瞩目。由于LDPC码纠错能力高且容易安装,所以在IEEE802. Iln的高速无线LAN系统和数字广播系统等的纠错编码方式中采用该LDPC码。LDPC码是以低密度奇偶校验矩阵H定义的纠错码。另外,LDPC码系具有与校验矩阵H的列数N相等的块长度的块码(参照非专利文献1、非专利文献2、非专利文献幻。例如,提出了随机性的LDPC码、QC-LDPC码(QC 准循环)。但是,当前的通讯系统大部分具有如以太网(Ethernet)(注册商标)那样的、将发送信息汇总为每个可变长度的分组(packet)或帧(frame)进行传输的特征。在将块码即LDPC码适用于这样的系统时,例如,产生如何使固定长度的LDPC码的块与可变长度的以太网(注册商标)的帧对应的问题。在IEEE802. Iln中,通过对发送信息序列实施填充(padding)处理或删截(puncture)处理,进行发送信息序列的长度及LDPC码的块长度的调节。但是,难以避免因填充或删截而使编码率变化或发送冗余的序列。对于这样的块码的LDPC码(以下,将其表示为LDPC-BC Low-DensityParity-Check Block Code (低密度奇偶校验块码),正在研究可对任意长度的信息序列进行编码和解码的 LDPC-CC(LDPC-CC :Low-Density Parity-Check Convolutional Code,低密度奇偶校验卷积码)(例如,参照非专利文献8和非专利文献9)。LDPC-CC是通过低密度的奇偶校验矩阵定义的卷积码。例如,图1表示编码率R =1/2( = b/c)的LDPC-CC的奇偶校验矩阵Ht 。这里,Ht 的元素h/m)(t)取O或1。另外,h/m)(t)以外的元素全是O。M表示LDPC-CC中的存储长度,η表示LDPC-CC的码字的长度。如图1所示,LDPC-CC的校验矩阵具有以下的特征,即仅在矩阵的对角项和其附近的元素中配置1,而矩阵的左下及右上的元素为零,且为平行四边形型的矩阵。这里,图2表示在h^a) = 1,h2(0) (t) = 1时,由校验矩阵ΗτT定义的LDPC-CC的编码器。如图2所示,LDPC-CC的编码器由2Χ (Μ+1)个比特长度c的移位寄存器和mod2加法(“异或”运算)器构成。因此,与进行生成矩阵的乘法的电路或进行基于后向(前向)迭代算法的运算的LDPC-BC的编码器相比,LDPC-CC的编码器具有能够以非常简单的电路来实现的特征。另外,图2是卷积码的编码器,所以可对任意长度的信息序列进行编码而不需要将信息序列划分为固定长度的块来进行编码。在专利文献1中,叙述了基于奇偶校验多项式的LDPC-CC的生成方法。特别是在专利文献1中,叙述了使用时变周期2、时变周期3、时变周期4及时变周期为3的倍数的奇偶校验多项式的LDPC-CC的生成方法。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2009-246926号公报非专利文献非专利文献 1 :R. G. Gallager, "Low-density parity check codes,” IRE Trans.Inform. Theory, IT-8,pp-21-28,1962.__专禾Ij文献 2 :D. J. C. Mackay,"Good error-correcting codes based on verysparse matrices, ”IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 45, no. 2, pp399-431, March 1999.非专利文献 3 :M. P. C. Fossorier, "Quasi-cyclic low-density parity-checkcodes from circulant permutation matrices," IEEE Trans. Inform. Theory, vol.50,no. 8,PP. 1788-1793,Nov. 2001.非专禾Ij 文献 4 :Μ· P. C. Fossorier, M.Mihaljevic,and H. Imai,‘‘Reducedcomplexity iterative decoding of low density parity check codes based on beliefpropagation, ”IEEE Trans. Commun.,vol. 47.,no. 5,pp.673-680, May 1999.非专利文献5 :J. Chen,A. Dholakia, E. Eleftheriou,M. P. C. Fossorier, and X. -YuHu, "Reduced-complexity decoding of LDPC codes,,,IEEE Trans. Commun. , vol. 53.,no. 8,pp. 1288-1299,Aug. 2005.非专禾Ij 文献 6 J. Zhang, and Μ· P. C. Fossorier, ‘‘Shuffled iterativedecoding,,,IEEE Trans. Commun. , vol. 53, no. 2, pp. 209-213, Feb. 2005.非专利文献 7:IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks,IEEE P802. 16e/D12, Oct. 2005.非专利文献 8 :A. J. Feltstrom, and K. S. Zigangirov, "Time-varying periodicconvolutional codes with low-density parity-check matrix,,,IEEE Trans. Inform.Theory, vol. 45,no. 6,pp.2181—2191,Sep. 1999.# 专禾I」文 ^ 9 :R. Μ. Tanner, D. Sridhara, A. Sridharan, Τ. Ε. Fuja, andD. J. Costello Jr. ,"LDPC block and convolutional codes based on circulantmatrices,,,IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 50, no. 12, pp. 2966-2984, Dec. 2004.非专利文献10 :H. H. Ma, and J. K. Wolf, "On tail biting convolutionalcodes,,,IEEE Trans. Commun. , vol. com-34, no. 2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:村上丰,
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社,
类型:发明
国别省市:
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