1.一种CDR中基于四级流水线的高速QC-LDPC编码器,1/4码率QC-LDPC码的校验矩阵H是由c×t个b×b阶循环矩阵构成的阵列,其中,c=27,t=36,b=256,e=t-c=9,校验矩阵H通过行列交换变换成近似下三角形状,可划分为6个子矩阵,A是由26×9个b×b阶循环矩阵构成,B是由26×1个b×b阶循环矩阵构成,下三角矩阵T是由26×26个b×b阶循环矩阵构成,C是由1×9个b×b阶循环矩阵构成,D是由1×1个b×b阶循环矩阵构成,E是由1×26个b×b阶循环矩阵构成,Φ=(ET-1B+D)-1是由1×1个b×b阶循环矩阵构成,Φ1是由ΦT的循环矩阵生成多项式构成的1×b阶矩阵,其中,上标T和-1分别表示转置和逆,是由27×27个b×b阶循环矩阵Qj,k构成,其中,I是单位矩阵,0是全零矩阵,1≤j≤27,1≤k≤27,非零循环矩阵Qj,k相对于b×b阶单位矩阵的循环右移位数是sj,k,其中,0≤sj,k<b,Y=[B T]是由26×27个b×b阶循环矩阵Yj,k构成,其中,1≤j≤26,1≤k≤27,非零循环矩阵Yj,k相对于b×b阶单位矩阵的循环右移位数是sj,k,其中,0≤sj,k<b,A和C对应信息向量a,矩阵B和D对应一部分校验向量px,矩阵T和E则对应余下的校验向量py,校验向量p=(px,py),以b比特为一段,信息向量a被等分为9段,即a=(a1,a2,…,a9),校验向量p被等分为27段,即p=(p1,p2,…,p27),px=p1,py=(p2,p3,…,p27),向量f被等分为26段,即f=(f1,f2,…,f26),向量w被等分为1段,即w=f27,[f w]=(f1,f2,…,f27),向量q被等分为26段,即q=(q1,q2,…,q26),向量x被等分为1段,即x=q27,[q x]=(q1,q2,…,q27),向量y被等分为26段,即y=(y1,y2,…,y26),其特征在于,所述编码器包括以下部件:
稀疏矩阵与向量的乘法器,由36个256比特寄存器R1,1,R1,2,…,R1,36和27个多输入异或门X1,1,X1,2,…,X1,27组成,用于计算向量f和w;所述稀疏矩阵与向量的乘法器计算向量f和w的步骤如下:
第1步,输入信息段a1,a2,…,a9,将它们分别存入寄存器R1,1,R1,2,…,R1,9中;
第2步,寄存器R1,1,R1,2,…,R1,9同时循环左移1次,异或门X1,1,X1,2,…,X1,27分别将异或结果左移入寄存器R1,10,R1,11,…,R1,36中;
第3步,重复第2步256次,完成后,寄存器R1,10,R1,11,…,R1,36存储的内容分别是向量段f1,f2,…,f27,它们构成了向量f和w;
I型后向迭代电路,由27个256比特寄存器R2,1,R2,2,…,R2,27和26个多输入模2加法器A2,2,A2,3,…,A2,27组成,用于计算向量q和x;所述I型后向迭代电路计算向量q和x的步骤如下:
第1步,输入向量段f1,将向量段q1=f1存入寄存器R2,1中;
第2步,输入向量段fj,非零循环矩阵Qj,k对应的向量段qk被循环左移sj,k位后送入多输入模2加法器A2,j中与向量段fj进行异或运算,异或结果qj被存入寄存器R2,j中,其中,2≤j≤27,1≤k<j,0≤sj,k<256;
第3步,以1为步长递增改变j的取值,重复第2步26次,最终,寄存器R2,1,R2,2,…,R2,27存储的分别是向量段q1,q2,…,q27,它们构成了向量q和x;
高密度矩阵与向量的乘法器,由1个查找表L1、2个b比特寄存器R3,1和R3,2以及1个b位二输入异或门X3,1组成,用于计算部分校验向量px,查找表L1存储可变的1比特向量与固定的矩阵Φ1的所有可能乘积;所述高密度矩阵与向量的乘法器计算向量px的步骤如下:
第1步,清零寄存器R3,2,输入向量段x1,将它存入寄存器R3,1中;
第2步,寄存器R3,1循环左移1次,异或门X3,1对查找表L1的输出和寄存器R3,2的内容进行异或,异或结果被循环左移1次后存回寄存器R3,2;
第3步,重复第2步256次,完成后,寄存器R3,2存储的内容是校验段p1,它构成了部分校验向量px;
II型后向迭代电路,由27个256比特寄存器R4,1,R4,2,…,R4,27和26个多输入模2加法器A4,1,A4,2,…,A4,26组成,用于计算向量y,y与向量q异或得到部分校验向量py,从而得到校验向量p=(px,py);所述II型后向迭代电路计算向量y的步骤如下:
第1步,输入校验段p1,将它存入寄存器R4,27中;
第2步,非零循环矩阵Yj,k对应的向量段pk或yk被循环左移sj,k位后送入多输入模2加法器A4,j中进行异或运算,异或结果yj被存入寄存器R4,j中,其中,1≤j≤26,1≤k<1+j,0≤sj,k<256;
第3步,以1为步长递增改变j的取值,重复第2步26次,最终,寄存器R4,1,R4,2,…,R4,26存储的分别是向量段y1,y2,…,y26,它们构成了向量y。