基於查找表的準循環矩陣高速乘法器的製作方法
2023-09-18 21:26:25
專利名稱：基於查找表的準循環矩陣高速乘法器的製作方法
技術領域：
本發明涉及信道編碼領域，特別涉及一種QC-LDPC近似下三角編碼中的準循環矩陣高速乘法器。
背景技術：
低密度奇偶校驗(Low-Density Parity-Check, LDPC)碼是高效的信道編碼技術之一，而 QC-LDPC (Quasic-LDPC, QC-LDPC)碼是一種特殊的 LDPC 碼。QC-LDPC 碼的生成矩陣G和校驗矩陣H都是由循環矩陣構成的陣列，具有分段循環的特點，故被稱為QC-LDPC碼。循環矩陣的首行是末行循環右移I位的結果，其餘各行都是其上一行循環右移I位的結果，因此，循環矩陣完全由其首行來表徵。通常，循環矩陣的首行被稱為它的生成多項式。當採用近似下三角編碼方法對QC-LDPC碼進行編碼時，通過行列交換，校驗矩陣H變換成近似下三角形狀Hau，它由6個子矩陣組成如下:
權利要求
1.一種基於查找表的準循環矩陣高速乘法器，當採用近似下三角編碼方法對QC-LDPC碼進行編碼時涉及向量m與準循環矩陣F的乘法運算，矩陣F分為u塊行和u塊列，是由uXu個bXb階循環矩陣Fu構成的陣列，fi」是循環矩陣Fu的生成多項式，uXu個構成了生成多項式矩陣f，f第j列的所有循環矩陣生成多項式構成了其中，b、1、j和u均為非負整數，O ( i<u, O ( j<u,以連續b比特為一段，部分校驗向量p被等分為u段，即P= (Po, Pi,…，Pu-1)，向量m=(eQ, e1；…，Guxb^1)，以b比特為步長，向量m的等間隔比特構成了數據段zk=(ek，eb+k,…，e(u_1)xb+k)，其中，O ( k〈b，其特徵在於，所述乘法器包括以下部件: 乘積查找表U，L1,…，L1，分別預存生成多項式矩陣第O列&，第I列f\，…，第U-1列的所有生成多項式在二元域上的可能代數和，它們的索引均是向量m數據段Zk的u比特隨機數據，輸出分別是Zkftl, zkflr…，Zkflri的b比特乘積； b位二進位加法器Atl, A1,…，Am，分別對乘積查找表Ltl, L1,…，Lu^1的輸出和移位寄存器R0, R1, - ,Ru-!的內容進行模2加； 移位寄存器Rtl, R1,…，Ru-!,分別存儲b位二進位加法器A0, A1,…，Au^1的和被循環左移I位後的結果以及最終的校驗段Pd, P1,…，Pu-1。
2.根據權利要求1所述的一種基於查找表的準循環矩陣高速乘法器，其特徵在於，所述乘積查找表Ltl Lu_i分別存儲生成多項式矩陣第O u-1列& fu_i所有生成多項式在二元域上的可能代數和。
3.一種基於查找表的準循環矩陣高速乘法方法，當採用近似下三角編碼方法對QC-LDPC碼進行編碼時涉及向量m與準循環矩陣F的乘法運算，矩陣F分為u塊行和u塊列，是由uXu個bXb階循環矩陣Fi, j構成的陣列，f j是循環矩陣Fi, j的生成多項式,u X u個fu構成了生成多項式矩陣f，f第j 列的所有循環矩陣生成多項式構成了 4，其中，b、1、j和u均為非負整數,O ( i〈u,0 ( j〈u,以連續b比特為一段,部分校驗向量p被等分為u段,即P= (pQ，P1,…，Plri)，向量m=(eQ, e1；…，Guxh),以b比特為步長，向量m的等間隔比特構成了數據段zk=(ek，eb+k,…，e(u_1)xb+k)，其中，O ( k〈b，其特徵在於，所述乘法方法包括以下步驟: 第I步，清零移位寄存器Rtl, R1,…，Rlri ; 第2步，u位並行輸入向量m的數據段zk，乘積查找表Ltl, L1,…，Lu^1以Zk為索引分別輸出Zkftl, zkfly…，Zkflri的乘積,乘積查找表Lci, L1,…，Llri的輸出分別通過b位二進位加法器A0, A1,…，Alri與移位寄存器Rci, R1,…，Rlri的內容相加，b位二進位加法器A0, A1,…，Alri的和被循環左移I位後的結果分別存入移位寄存器Rtl, R1, -,Ru-!; 第3步，以I為步長遞增改變k的取值，重複第2步b次，直到整個向量m輸入完畢，此時，移位寄存器Rtl, R1, -,Ru-!存儲的分別是校驗段Po，P1,…，Pm，它們構成了部分校驗向量P= (Po，Pl,…，Pu-1)。
全文摘要
本發明提供了一種基於查找表的準循環矩陣高速乘法器，用於實現QC-LDPC近似下三角編碼中向量m與準循環矩陣F的乘法運算，該乘法器包括u個預先存儲矩陣F塊列中所有生成多項式在二元域上可能代數和的乘積查找表、u個對乘積查找表輸出和移位寄存器內容進行模2加的b位二進位加法器、u個存儲被循環左移1位的和的b位移位寄存器。本發明提供的準循環矩陣高速乘法器減少了存儲器和邏輯資源，具有結構簡單、功耗小、成本低等優點。
文檔編號G06F7/523GK103235711SQ20131013670
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月19日 優先權日2013年4月19日
發明者張鵬, 劉志文, 張燕 申請人:榮成市鼎通電子信息科技有限公司