[发明专利]设计多码率的低密度奇偶校验码的方法和设备及其信息存储介质

说明书

技术领域

本发明的各个方面涉及一种用于产生可变码率的低密度奇偶校验(LDPC)码的方法和设备及其信息存储介质。

背景技术

随着移动通信系统的迅速发展，需要允许通过无线网络传输大量数据(可与有线网络的传输能力相比)的技术。随着从关注语音的服务的转移，也需要能够处理和传输各种信息(例如，图像和无线数据)的高速大容量通信系统。因此，通过使用合适的信道编码方法来提高系统的传输效率已变为增强系统的性能的必要要素。然而，在移动通信系统中，根据信道的环境和移动通信系统的特点，由于噪声、干扰和衰减会不可避免地发生错误。结果，由于错误而导致数据丢失。

为了减少由于错误的发生导致的数据丢失，结合信道的特点使用各种错误控制方法。因此，可提高移动通信系统的可靠性。传统错误控制方法中使用最广泛的错误控制方法采用纠错码。

现在将参照图1解释传统的通信系统的发送器和接收器的结构。图1是示出传统的通信系统的发送器100和接收器150的结构的示意图。参照图1，发送器100包括：编码器111、调制器113和射频(RF)处理器115；接收器150包括：RF处理器151、解调器153和解码器155。

将被发送器100发送的数据首先被传送到编码器111。编码器111根据预定编码方法对数据u进行编码，从而产生编码数据信息c，并将编码数据信号c输出到调制器113。调制器113根据预定调制方法对编码数据信号c进行调制，从而产生调制数据信号s，并将调制数据信号s输出到RF处理器115。RF处理器115接收由调制器113输出的数据信号s，对数据信号s进行RF处理，并通过天线发送该数据信号。

由发送器100发送的数据信号通过接收器150的天线被接收，并被传送到RF处理器151。RF处理器151对接收的数据信号进行RF处理，并将RF处理的信号s发送到解调器153。解调器153接收由RF处理器151输出的数据信号s，根据与由发送器100的调制器113应用的调制方法相应的解调方法对数据信号s进行解调，并将解调数据信号x发送到解码器155。解码器155接收由解码器153输出的数据信号x，根据与由发送器100的编码器111应用的编码方法相应的解码方法对数据信号x进行解码，并输出解码信号作为最终恢复的数据。

为了更有效地恢复由发送器100发送的数据u，已经日益需要具有更高性能的编码器和解码器。具体地，由于移动通信系统的特点，应考虑无线信道环境。因此，应该考虑会在无线信道环境中发生的错误。

纠错码的示例包括turbo码和低密度奇偶校验(LDPC)码。与卷积码相比，turbo码对于高速数据传输具有更高的性能增益。turbo码具有这样的优点：能够对由传输信道中产生的噪声导致的错误进行有效的纠正，从而增强数据传输的可靠性。相反，可使用基于对因子图(factor graph)的和积算法(sum-product algorithm)的迭代解码算法对LDPC码进行解码。由于LDPC码的解码器使用基于和积算法的迭代解码算法，因此该解码器具有比turbo码的解码器低的复杂度。此外，更容易将LDPC解码器实现为并行处理的解码器。

同时，香农信道编码定理规定：仅不超过信道容量的数据率能够可靠通信。然而，香农信道编码定理没有提出任何支持数据率增大到信道的最大容量的特定的信道编码和解码方法。通常，具有大的块大小的随机码具有接近根据香农信道编码定理的信道容量的极限的性能。然而，当使用最大后验(MAP)或最大似然(ML)解码方法时，计算量引起巨大负载，这导致实际上不可能实现所述码。