[发明专利]无需存储器的深空通信中准循环矩阵高速乘法器

权利要求书

1.一种无需存储器的深空通信中准循环矩阵高速乘法器，当采用近似下三角编码方法对CCSDS深空通信标准多码类QC-LDPC码进行编码时涉及向量m与准循环矩阵F的乘法运算，矩阵F分为u块行和u块列，是由u×u个b×b阶循环矩阵F_i,j构成的阵列，f_i,j是循环矩阵F_i,j的生成多项式，u×u个f_i,j构成了生成多项式矩阵f，f第j列的所有循环矩阵生成多项式构成了f_j，其中，b、i、j和u均为非负整数，0≤i<u，0≤j<u，CCSDS深空通信标准采用了9种不同码类π的QC-LDPC码，π分别是0、1、2、3、4、5、6、7、8，对于这9种不同码类QC-LDPC码，均有u=4，9种不同码类对应的参数b分别是2048、512、128、1024、256、64、512、128、32，以连续b比特为一段，部分校验向量p被等分为u段，即p=(p₀,p₁,…,p_u-1)，向量m=(e₀,e₁,…,e_u×b-1)，以b比特为步长，向量m的等间隔比特构成了数据段z_k=(e_k,e_b+k,…,e_(u-1)×b+k)，其中，0≤k<b，其特征在于，所述乘法器包括以下部件：

多输入模2加法器A₀,A₁,…,A₃₅，根据所有码类的生成多项式矩阵分别对向量m数据段和移位寄存器R₀,R₁,…,R₃₅的内容进行部分比特相加；

移位寄存器R₀,R₁,…,R₃₅，分别存储多输入模2加法器A₀,A₁,…,A₃₅的和被循环左移1位后的结果以及所有码类最终的校验段。

2.根据权利要求1所述的一种无需存储器的深空通信中准循环矩阵高速乘法器，其特征在于，所述向量m的数据段z_k与多输入模2加法器A₀,A₁,…,A₃₅输入端的连接关系取决于所有码类的生成多项式矩阵。如果码类π生成多项式矩阵f第i行、第j列循环矩阵生成多项式的第y个系数是“1”，那么z_k的第i个比特连接到第4×π+j组多输入模2加法器A_4×π+j的第y个加法器上，其中，0≤y<b。

3.一种无需存储器的深空通信中准循环矩阵高速乘法方法，当采用近似下三角编码方法对CCSDS深空通信标准多码类QC-LDPC码进行编码时涉及向量m与准循环矩阵F的乘法运算，矩阵F分为u块行和u块列，是由u×u个b×b阶循环矩阵F_i,j构成的阵列，f_i,j是循环矩阵F_i,j的生成多项式，u×u个f_i,j构成了生成多项式矩阵f，f第j列的所有循环矩阵生成多项式构成了f_j，其中，b、i、j和u均为非负整数，0≤i<u，0≤j<u，CCSDS深空通信标准采用了9种不同码类π的QC-LDPC码，π分别是0、1、2、3、4、5、6、7、8，对于这9种不同码类QC-LDPC码，均有u=4，9种不同码类对应的参数b分别是2048、512、128、1024、256、64、512、128、32，以连续b比特为一段，部分校验向量p被等分为u段，即p=(p₀,p₁,…,p_u-1)，向量m=(e₀,e₁,…,e_u×b-1)，以b比特为步长，向量m的等间隔比特构成了数据段z_k=(e_k,e_b+k,…,e_(u-1)×b+k)，其中，0≤k<b，其特征在于，所述乘法方法包括以下步骤：

第1步，清零移位寄存器R₀,R₁,…,R₃₅；

第2步，输入向量m的数据段z_k，多输入模2加法器A₀,A₁,…,A₃₅根据所有码类的生成多项式矩阵分别对向量m数据段和移位寄存器R₀,R₁,…,R₃₅的内容进行部分比特相加，和被循环左移1位后的结果分别存入移位寄存器R₀,R₁,…,R₃₅；

第3步，以1为步长递增改变k的取值，重复第2步b次，直到整个向量m输入完毕，此时，移位寄存器R_4×π,R_4×π+1,…,R_4×π+3存储的分别是码类π校验段p₀,p₁,…,p₃，它们构成了码类π部分校验向量p=(p₀,p₁,…,p₃)。