[发明专利]使用奇偶校验型码对符号进行编码的方法和装置及相应解码方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及奇偶校验型码，例如码特征可以具体由呈现低密度，即包含少数非零值的矩阵来表示的那些码。

背景技术

这种码可看作为具有低密度和奇偶校验的码。本领域技术人员已知称作“LDPC”(低密度奇偶校验)码的这种码的示例。

LDPC码在1962年由Gallager提出，并在1996年由Mac Kay和Niel重新挖掘。这些码尤其由于其非常好的纠错性能而在现代通信中起着重要作用。

现如今，常用的LDPC码是所谓的二元LDPC码，也就是说它们在2阶伽罗瓦域(Galois field)上定义。词语“域”在这里应当以数学意义的术语来理解，并且忆起伽罗瓦域是包含有限数目的元素的域。

换句话说，在2阶伽罗瓦域上定义的二元LDPC码包括仅能够取两个值，例如值0或1的符号(symbol)。

从理论上说，已为人所知的还有所谓的“非二元”LDPC码，即在阶数严格大于2，例如等于2的严格大于1的整数幂的伽罗瓦域上定义的那些LDPC码。

由于非二元LDPC码在纠错方面的性能相对于二元LDPC码来说显著提高，因此这些非二元LDPC码是有益的。

换句话说，这些二元LDPC码更具鲁棒性，尤其在使用可以被编码为较小尺寸的符号的串时更是如此。

然而，使用非二元LDPC码获得的性能增加伴随着解码复杂度以及解码器所需的存储器大小的显著增加。具体来说，例如对于在2^p阶伽罗瓦域中定义的LDPC码来说，必需存储2^p大小的消息，但到目前为止，这个问题还没有解决。

发明内容

根据实施方式和实施例，提出一种对在q严格大于2的q阶伽罗瓦域上定义的符号进行的编码以及相关联的允许解码器的实施例具有减小的存储器大小的解码。

因此，根据实施方式，提出将q严格大于2的q阶伽罗瓦域中定义的符号“映射”到属于阶数小于q的数学集的等同(equivalent)符号或子符号的串。在具体的示例中，这些数学集是域，但是更一般地，这些数学集可以是配备在附加运算器的诸如组或环(ring)之类的任意数学结构。

根据一方面，奇偶校验型的码被构建、由码特征定义，所述码特征由包括均满足奇偶校验方程的校验节点的图来表示。传统非二元LDPC码的图包括校验节点和符号节点，所有这些节点在q严格大于2的q阶伽罗瓦域上被定义，并且符号节点呈现出关于校验节点的第一链路连接性，同时校验节点呈现出关于符号节点的第二链路连接性。就这种图而言，符号节点被划分为分别在阶数小于q的数学集上定义的子符号节点(等同符号)，符号节点由中间节点包代替，并且每个中间节点被链接到单个校验节点，同时保持校验节点相对于中间节点的连接性，每个中间节点通过连接方案被链接至若干个子符号节点，并且将所述第一连接性传送至子符号节点的级别。

然后获得不能被看作非二元LDPC码的全新的码结构，虽然从下文更详细的描述中可以看出，但解码器使用子符号的本地复合(local recombination)以在q阶伽罗瓦域中进行本地解码，同时更新小于q阶的集合中的子符号节点。

根据另一方面，提出使用奇偶校验型码对K个初始符号的串进行编码的方法。

K个初始符号属于q严格大于2的q阶伽罗瓦域，所述码由码特征来定义，所述码特征由包括例如名字为校验节点的N-K个第一节点的图来表示，每个第一节点满足在q阶伽罗瓦域上定义的奇偶校验方程。

该图还包括N个中间节点包和例如也被称为“子符号节点”的NI个第二节点。

每个中间节点均通过连接方案链接到单个校验节点和若干个第二节点。

通过使用所述码特征对所述K个初始符号的串进行编码，并且获得N个编码符号的串，根据表示所述连接方案的划分方案分别将所述N个编码符号划分为分别属于阶数小于q的数学集的NI个子符号。

尽管为了简单的原因，每个符号被划分为同一个数目的子符号是有利的，但是这种划分很可能是不规则的，也就是说，一个符号与另一符号之间的子符号的数目可能不同。

同样，仍然为了简单的原因，具有小于q的阶数的数学集均呈现出相同的阶数是有利的，但也不排除这些数学集可以呈现不同的阶数。

以示例方式，q等于2^p，p严格大于1，但小于q的每个阶数也可以是2的整数幂，例如等于2^p/ns。在这种情况下，NI等于ns与N的乘积。