一类准循环LDPC码的快速编码方法

文章摘要：其具体运算过程为：将日H2-1矩阵分成a，b，c 3部分独立存储，若H2-1矩阵相应位置含有元素a，则将a存储区相应位置1，否则置0，同理完成对b和c存储区的初始化，完成第一步运算的中间结果参与第二步运算时，若a存储区某位置为1，则数据保持不变参与后面的三输入异或运算，若该位置为0，则将所有数据置为0参与运算，同理若b存储区某位置为1，则数据右移1位后参与后面的三输入异或运算，若c存储区某位置为1，则数据右移2位后参与后面的三输入异或运算，为0则将数据置为0参与异或运算，移位和异或运算可在1个时钟周期内完成，最终除以常数公因子u的运算可用组合逻辑实现，不占用时钟周期。将H2-1矩阵分成3部分存

一类准循环LDPC码的快速编码方法,标签：单片机开发,单片机原理,单片机教程,http://www.88dzw.com

其具体运算过程为：将日H2-1矩阵分成a，b，c 3部分独立存储，若H2-1矩阵相应位置含有元素a，则将a存储区相应位置1，否则置0，同理完成对b和c存储区的初始化，完成第一步运算的中间结果参与第二步运算时，若a存储区某位置为1，则数据保持不变参与后面的三输入异或运算，若该位置为0，则将所有数据置为0参与运算，同理若b存储区某位置为1，则数据右移1位后参与后面的三输入异或运算，若c存储区某位置为1，则数据右移2位后参与后面的三输入异或运算，为0则将数据置为0参与异或运算，移位和异或运算可在1个时钟周期内完成，最终除以常数公因子u的运算可用组合逻辑实现，不占用时钟周期。

将H2-1矩阵分成3部分存储以后，采用流水线结构，将原本需要10个时钟周期左右的运算过程缩短到最多4个时钟就可以完成，整个运算过程中除了存取数据外，只有移位操作和异或运算，大大提高了运算速度，同时也降低了编码的复杂度，而且由于采用了恰当的存储方式，虽然分成3部分存储，但对存储资源的占用并没有太大增加，所耗费的逻辑运算单元仅略有增加。

3.2 快速编码方法的优点

本文介绍的快速编码方法的本质就是根据式(2)对准循环LDPC码进行编码求取校验位时，将H2-1采取一种最合理有效的方式加以存储，同时将整个求解过程简化为只有寄存器移位和异或运算。由于准循环LDPC码的校验矩阵Hqc由一系列的m×m小循环方阵组成，采用舒尔分解法求得的H2的逆矩阵H2-1中只由少数几个元素或其加法组合构成，因此，对于所有准循环LDPC码均可以采用如图3所示的快速编码算法加以实现。该实现算法中只有循环移位和异或运算，且每次运算可同时对m个信息位进行处理。因此，采用快速编码算法不仅可实现线性时间内编码，且其运算次数为O(N／m)，降低了LDPC编码的时间复杂度。

4 小结

随着集成电路技术和加工工艺的不断发展，大规模集成电路的逻辑资源数量呈几何级数增加，尤其是FPGA芯片的逻辑单元数量已达到数百万数量级，但运算速度虽有很大提高却受制于物理结构和加工工艺等因素不能呈倍数的增加。本文提出的准循环LDPC快速编码算法依据“面积换速度”的设计准则，通过适当增加对逻辑资源的占用，降低了运算复杂度，极大地提高了运算速度，且该方法对于准循环LDPC码具有通用性，对于应用越来越广泛的准循环LDPC码的编码具有重要的参考价值。

上一页  [1] [2] [3]