一种低密度校验码的编解码装置和方法

本发明提供一种低密度校验码编解码装置和方法，用以实现数据传输。该装置包含LDPC编码器；穿孔/重复图样生成装置，用于根据穿孔/重复序列表生成穿孔或重复图样，穿孔/重复序列表标识了穿孔或重复LDPC编码器编码后码字的变量节点的顺序；穿孔/重复装置，其用于根据穿孔/重复图样生成装置生成的穿孔或重复图样对LDPC编码器编码后的码字进行穿孔或重复；改变码率后码字的解码器，用于对改变码率后的码字进行译码。本发明能够有效地提高编解码性能，且适用于任何方法构造的LDPC码，包括规则码和非规则码，能够产生任意码率的编译码。

1.一种低密度校验码的编码装置，其特征在于，所述装置包括：LDPC编码器，用于对信源传输的数据进行低密度校验码编码；穿孔/重复序列表计算装置，其用于根据变量节点对码字恢复的影响程度计算所述穿孔/重复序列表，其中所述穿孔/重复序列表标识了穿孔或重复所述LDPC编码器编码后码字的变量节点的顺序；穿孔/重复图样生成装置，用于生成穿孔或重复图样，其中对于规则码，首先计算期望的码长，根据规则码的码长和期望的码长的差计算穿孔/重复数量，从而利用所述穿孔/重复序列表生成所述穿孔/重复图样，对于非规则码，根据最优度分布和所述穿孔/重复序列表生成所述穿孔/重复图样，所述最优度分布表示了每个码字在不同码率下变量节点的最优的度数分布；穿孔/重复装置，其用于根据穿孔/重复图样生成装置生成的穿孔或重复图样对所述LDPC编码器编码后的码字进行穿孔或重复。
2.根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于，所述变量节点对码字恢复的影响程度是与所述变量节点连接的校验节点度数相联系的。
3.根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于，所述穿孔/重复序列表计算装置采用离线方式计算所述穿孔/重复序列表。
4.根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于，包括最优度分布计算装置，用于基于密度进化算法计算所述最优度分布。
5.根据权利要求4所述的编码装置，其特征在于，所述最优度分布计算装置采用离线方式计算所述最优度分布。
6.一种对应于权利要求1所述的编码装置的低密度校验码解码装置，其特征在于，所述解码装置包括LDPC解码器，其用于根据所述穿孔/重复图样生成装置生成的穿孔图样进行解码。
7.根据权利要求6所述的解码装置，其特征在于，所述LDPC解码器在减小码率时，LDPC解码器首先计算后验概率，然后根据所述穿孔/重复图样生成装置生成的穿孔/重复图样进行解码。
8.根据权利要求7所述的解码装置，其特征在于，所述LDPC解码器通过把重复的码字根据功率比进行码字融合来计算所述后验概率。
9.一种数据传输系统，其特征在于，包括根据权利要求1所述的编码装置和根据权利要求6所述的解码装置。
10.一种低密度校验码的编码方法，包含如下步骤：首先，对信源传输的数据进行低密度校验码编码；然后，根据变量节点对码字恢复的影响程度计算穿孔/重复序列表，其中所述穿孔/重复序列表标识了穿孔或重复编码后码字的变量节点的顺序，对于规则码，首先计算期望的码长，根据规则码的码长和期望的码长的差计算穿孔/重复数量，从而利用所述穿孔/重复序列表生成所述穿孔/重复图样，对于非规则码，根据最优度分布和所述穿孔/重复序列表生成所述穿孔/重复图样，所述最优度分布表示了每个码字在不同码率下变量节点的最优的度数分布；根据所述穿孔/重复图样对所述编码后码字进行穿孔或重复。
11.根据权利要求10所述的编码方法，其特征在于，所述变量节点对码字恢复的影响程度是与所述变量节点连接的校验节点度数相联系的。
12.根据权利要求11所述的编码方法，其特征在于，采用离线方式计算所述穿孔/重复序列表。
13.根据权利要求10所述的编码方法，其特征在于，对于规则码，计算所述穿孔/重复序列表包括如下步骤：1)初始化所述穿孔/重复序列表为空集P；2)从变量节点集合V随机选择一个变量节点i，将所述变量节点i并入P中，从校验节点集合C中去除与i相连的校验节点r_ix，从V中删除与所述校验节点r_ix相连的变量节点；3)重复步骤2)，直到V为空集，然后V＝V\P；4)如果V是空集，则得到穿孔/重复序列表P，如果不是空集，则返回到步骤2)。
14.根据权利要求10所述的编码方法，其特征在于，基于密度进化算法计算所述最优度分布。
15.根据权利要求14所述的编码方法，其特征在于，采用离线方式计算所述最优度分布。
16.根据权利要求10所述的编码方法，其特征在于，对于规则码，所述生成所述穿孔/重复图样具体包括如下步骤：根据期望的码率计算期望的码长；计算母码码长与所述期望的码长的差值p；从所述穿孔/重复序列表中选择前p个元素，标识为1，其余元素为0，得到穿孔/重复图样。
17.一种对应于权利要求10所述的编码方法的低密度校验码解码方法，其特征在于，根据所述穿孔/重复图样进行解码。
18.根据权利要求17所述的解码方法，其特征在于，在减小码率时，首先计算后验概率，然后根据所述穿孔/重复图样进行解码。
19.根据权利要求18所述的解码方法，其特征在于，通过把重复的码字根据功率比进行码字融合来计算所述后验概率。
20.一种数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：根据权利要求10所述的编码方法进行编码；根据权利要求17所述的解码方法进行解码。