專利名稱：基于行列聯(lián)合迭代譯碼的ldpc碼構(gòu)造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信道編碼技術(shù)，尤其涉及一種基于行列聯(lián)合迭代譯碼的LDPC碼構(gòu)造方法，屬于信息技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
信道編碼技術(shù)作為保證通信系統(tǒng)可靠傳輸?shù)幕炯夹g(shù)，已經(jīng)得到了飛速的發(fā)展， LDPC碼是一種重要的信道編碼方法，擁有許多高效譯碼方法，其中行列聯(lián)合迭代譯碼算法與傳統(tǒng)的和積譯碼算法相比，譯碼速度快，而且不需要列運(yùn)算器。在譯碼時(shí)，其行運(yùn)算器基于置信度傳播算法，根據(jù)對數(shù)似然比Uj和外信息Vij計(jì)算出新的對數(shù)自然比U，j和外信息 ν’…具體算法如下設(shè)LDPC碼的碼長為N，碼率為R，則校驗(yàn)矩陣H的大小為M □ N，其中M =N(I-R)
權(quán)利要求
1.一種基于行列聯(lián)合迭代譯碼的LDPC碼構(gòu)造方法，包括步驟1)初始化LDPC碼的參數(shù)，包括碼長N、碼率R、校驗(yàn)矩陣H的維度分布函數(shù)；2)將校驗(yàn)矩陣H的每一行看做校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，每一列看做變量節(jié)點(diǎn)，設(shè)定校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)在運(yùn)算時(shí)的排列順序；3)利用Peg算法構(gòu)造LDPC碼的校驗(yàn)矩陣H，其中要求在確定非零元素的位置時(shí)，即在確定H矩陣二分圖的連接時(shí)，滿足條件在同一個(gè)變量節(jié)點(diǎn)上連接的所有校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)中，任何兩個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)在步驟2、中設(shè)定的排列順序下不相鄰。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3)構(gòu)造H矩陣包含以下步驟 3-1)將H陣的每一行看做校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，每一列看做變量節(jié)點(diǎn)，共有m = N(l-I )個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，η = N個(gè)變量節(jié)點(diǎn)，初始化H矩陣的二分圖；3-2)向二分圖中添加m個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，逐個(gè)添加變量節(jié)點(diǎn)，并與符合條件的目的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)建立連接路徑，條件為在同一個(gè)變量節(jié)點(diǎn)上連接的所有校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)中，任何兩個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)在設(shè)定的排列順序下不相鄰；3-3)判斷所有η個(gè)變量節(jié)點(diǎn)都已經(jīng)添加入二分圖；3-4)在沒有連接的位置填充0元素，就得到最終的LDPC碼的校驗(yàn)矩陣H。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟3-2)與符合條件的目的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)建立連接路徑包括以下步驟3-2-1)以當(dāng)前添加的變量節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)，將H矩陣的二分圖展為樹狀； 3-2-2)挑選距離根節(jié)點(diǎn)最遠(yuǎn)的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成集合一；3-2-3)從集合一中挑選出與當(dāng)前變量節(jié)點(diǎn)相連接的任一校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)在設(shè)定的排列順序上都不相鄰的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成集合二；3-2-4)從集合二中選擇當(dāng)前維度最低的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，作為目的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟3-3)判斷如果當(dāng)前變量節(jié)點(diǎn)的維度已經(jīng)滿足初始維度分布，則向二分圖中添加下一個(gè)變量節(jié)點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟3-2-4)如果同時(shí)存在多個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的維度相同且最小，就從中隨機(jī)選擇一個(gè)。
6.一種基于行列聯(lián)合迭代譯碼的QC-LDPC碼構(gòu)造方法，包括步驟1)初始化QC-LDPC碼的參數(shù)，包括碼長N、碼率R、維度分布函數(shù)，校驗(yàn)矩陣H的子塊大小為ρΧρ ；其中P能夠整除正整數(shù)N(I-R)和N，每個(gè)非零子塊都是一個(gè)單位循環(huán)偏移矩陣；2)將H矩陣的每一個(gè)塊行看做一個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)塊列看做一個(gè)變量節(jié)點(diǎn)，設(shè)定塊行運(yùn)算順序，即對應(yīng)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的排列順序；3)利用Block-Peg算法構(gòu)造LDPC碼的H矩陣，其中在確定非零子塊的位置時(shí)，即在確定H矩陣二分圖的連接時(shí)，滿足條件在同一個(gè)變量節(jié)點(diǎn)上連接的所有校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)中，任何兩個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)在排列順序下不相鄰。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟3)構(gòu)造H矩陣包含以下步驟 3-1)將H矩陣的每一個(gè)塊行看做一個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)塊列看做一個(gè)變量節(jié)點(diǎn)，初始化H矩陣的二分圖；校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)有
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟3-2)與符合條件的目的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)建立連接路徑包括以下步驟3-2-1)以當(dāng)前添加的變量節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)，將H矩陣的二分圖展為樹狀；3-2-2)挑選距離根節(jié)點(diǎn)最遠(yuǎn)的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成集合一；3-2-3)從集合一中挑選出與當(dāng)前變量節(jié)點(diǎn)相連接的任一校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)在設(shè)定的排列順序下都不相鄰的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成集合二 ；3-2-4)從集合二中選擇當(dāng)前維度最低的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，作為目的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟3-3)首先按照環(huán)長最大化原則選擇路徑權(quán)重，如果沒有符合條件的可選權(quán)重值，則利用隨機(jī)原則選取路徑權(quán)重。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟3-4)判斷如果當(dāng)前變量節(jié)點(diǎn)的維度已經(jīng)滿足初始維度分布，則向二分圖中添加下一個(gè)變量節(jié)點(diǎn)。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟3-2-4)如果同時(shí)存在多個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的維度相同且最小，就從中隨機(jī)選擇一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明提供了基于行列聯(lián)合迭代譯碼的LDPC碼構(gòu)造方法，包括步驟1)初始化LDPC碼的參數(shù)；2)設(shè)定行(塊行)運(yùn)算順序；3)利用Peg或(Block-Peg)算法構(gòu)造LDPC碼(QC-LDPC碼)的H矩陣，其中要求在確定非零元素(子塊)的位置時(shí)，即在確定H矩陣二分圖的連接時(shí)，滿足條件在同一個(gè)變量節(jié)點(diǎn)上連接的所有校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)中，不存在任何兩個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)在步驟2)中確定的排列順序下是相鄰的；本發(fā)明方法構(gòu)造的LDPC碼在行運(yùn)算順序上相鄰兩行中的非零塊不在同一列，降低了硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)行與行之間的信息更新延時(shí)，提高了譯碼速率。
文檔編號H03M13/11GK102185616SQ201110116040
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者王達(dá), 董明科, 鄭雅丹, 金野, 項(xiàng)海格 申請人:北京大學(xué)