專利名稱：Ldpc碼構造方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信與電子系統(tǒng)技術領域，特別是涉及一種LDPC碼構造方法和裝置。
背景技術：
目前，在構造LDPC碼的方法中，主要分確定性和隨機性兩種方式，傳統(tǒng)的構造LDPC碼技術，典型的有Gallager LDPC碼構造法和Mackay LDPC碼構造法。Gallager LDPC碼構造法主要是由確定的方式構造正則校驗矩陣(如單位陣)，將該矩陣的所有排列組合形成一系列正則子矩陣，再將這些正則子矩陣組合成所需的校驗矩陣，這是一種隨機正則LDPC碼。Mackay LDPC碼構造法是一種直接構造LDPC碼校驗矩陣的技術，這種技術產(chǎn)生隨機碼，在保證校驗矩陣的列是等重的條件下，使行重量盡可能相等，是一種準正則碼。對于構造LDPC碼來說，LDPC碼性能的好壞可以直接影響到LDPC碼譯碼的性能，會直接影響到譯碼中誤碼率的大小，圍長是所有環(huán)中有最小邊數(shù)的環(huán)長，其是評估LDPC碼的一個重要指標，是影響譯碼性能的一個重要因素，因而構造大圍長的LDPC碼很重要。傳統(tǒng)的構造LDPC碼技術中，確定性方式構造出來的LDPC碼的結果比較單一，實用性差；而隨機構造的LDPC碼容易出現(xiàn)小圍長的碼，LDPC碼的性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對傳統(tǒng)的構造LDPC碼技術構造出來的LDPC碼實用性差、性能較差的問題，提供一種LDPC碼構造方法和裝置。一種LDPC碼構造方法，包括如下步驟基于置換群理論對基礎校驗矩陣進行隨機置換獲得矩陣種群；根據(jù)設定的LDPC碼的適應度函數(shù)計算所述矩陣種群的各個矩陣個體的適應度；根據(jù)每個矩陣個體的適應度從所述矩陣種群中選擇矩陣個體；對所述選擇的矩陣個體進行交叉和變異處理，獲得最優(yōu)矩陣個體；對所述最優(yōu)矩陣個體進行解碼獲得LDPC碼。一種LDPC碼構造裝置，包括置換單元，用于基于置換群理論對基礎校驗矩陣進行隨機置換獲得矩陣種群；適應度計算單元，用于根據(jù)設定的LDPC碼的適應度函數(shù)計算所述矩陣種群的各個矩陣個體的適應度；個體選擇單元，用于根據(jù)每個矩陣個體的適應度從所述矩陣種群中選擇矩陣個體；交叉和變異單元，用于對所述選擇的矩陣個體進行交叉和變異處理，獲得最優(yōu)矩陣個體；解碼單元，用于對所述最優(yōu)矩陣個體進行解碼獲得LDPC碼。上述LDPC碼構造方法和裝置，基于置換群的技術，根據(jù)基礎校驗矩陣隨機構造矩陣種群，可以構造任意碼率的LDPC碼，實用性強；同時，利用遺傳算法優(yōu)勝劣汰的特性，通過對矩陣種群中的矩陣個體的交叉和變異，并最終收斂到性能較優(yōu)的矩陣種群，進而選擇出最優(yōu)矩陣個體，獲得大圍長的性能優(yōu)異的LDPC碼。


圖I為一個實施例的LDPC碼構造方法流程圖；圖2為迭代處理一個應用實例的流程圖；圖3為一個實施例的LDPC碼構造裝置結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的LDPC碼構造方法的具體實施方式
作詳細描述，圖I示出了一個實施例的LDPC碼構造方法流程圖，主要包括如下步驟
應度;
S100，基于置換群理論對基礎校驗矩陣進行隨機置換獲得矩陣種群；
S200，根據(jù)設定的LDPC碼的適應度函數(shù)計算所述矩陣種群的各個矩陣個體的適
S300，根據(jù)每個矩陣個體的適應度從所述矩陣種群中選擇矩陣個體；
S400，對所述選擇的矩陣個體進行交叉和變異處理，獲得最優(yōu)矩陣個體；
S500，對所述最優(yōu)矩陣個體進行解碼獲得LDPC碼。本發(fā)明的LDPC碼構造方法，根據(jù)基礎校驗矩陣隨機構造矩陣種群，并利用遺傳算法優(yōu)勝劣汰的特性，根據(jù)適應度和選擇原則選擇矩陣個體，以及對選擇的矩陣個體進行交叉和變異，并最終收斂到性能較優(yōu)的矩陣種群，然后再從矩陣種群中選擇出最優(yōu)矩陣個體，對其進行解碼后，即可獲得大圍長的性能優(yōu)異的信道糾錯碼中的LDPC碼。為了更清晰本發(fā)明的LDPC碼構造方法，下面闡述較佳實施例。對于步驟S100，主要是利用改進的遺傳算法來構造，算法首先初始化，產(chǎn)生初始化的矩陣種群，所述的初始化，給定的輸入條件是校驗節(jié)點m，信息節(jié)點n，以及信息節(jié)點的度分布。假設度分布序列為((^d2，…，dn)，初始化種群時用下述步驟產(chǎn)生(a)根據(jù)輸入條件設置一個合法的基礎校驗矩陣；具體的，所述輸入條件是校驗節(jié)點m，信息節(jié)點η以及信息節(jié)點的度分布，采用該輸入條件可以構造任意碼率的性能優(yōu)異的LDPC碼；對于設置的基礎校驗矩陣，例如，構建基礎矩陣Htl
權利要求
1.一種LDPC碼構造方法，其特征在于，包括如下步驟基于置換群理論對基礎校驗矩陣進行隨機置換獲得矩陣種群；根據(jù)設定的LDPC碼的適應度函數(shù)計算所述矩陣種群的各個矩陣個體的適應度；根據(jù)每個矩陣個體的適應度從所述矩陣種群中選擇矩陣個體；對所述選擇的矩陣個體進行交叉和變異處理，獲得最優(yōu)矩陣個體；對所述最優(yōu)矩陣個體進行解碼獲得LDPC碼。
2.根據(jù)權利要求I所述的LDPC碼構造方法，其特征在于，所述基于置換群理論對基礎校驗矩陣進行隨機置換獲得矩陣種群步驟包括根據(jù)輸入條件設置一個合法的基礎校驗矩陣；基于置換群理論對所述基礎校驗矩陣進行編碼獲得矩陣個體；將所述矩陣個體進行隨機置換獲得矩陣種群。
3.根據(jù)權利要求I所述的LDPC碼構造方法，其特征在于，所述適應度函數(shù)為f= a c+ β式中，c為圍長的大小，a，β均為常數(shù)。
4.根據(jù)權利要求I所述的LDPC碼構造方法，其特征在于，所述對所述選擇的矩陣個體進行交叉和變異處理步驟包括利用置換群相乘的交叉方式對所述選擇的矩陣個體進行交叉操作，獲得若干個新的矩陣個體；利用置換群相乘的變異方式對所述新的矩陣個體進行變異處理；將所述變異處理后的矩陣個體加入到所述矩陣種群中進行迭代處理。
5.根據(jù)權利要求I所述的LDPC碼構造方法，其特征在于，所述利用置換群相乘的變異方式對所述新的矩陣個體進行變異處理步驟包括通過設置置換群的左乘以一個隨機奇置換來進行矩陣個體的變異。
6.根據(jù)權利要求5所述的LDPC碼構造方法，其特征在于，所述迭代處理步驟包括將新加入到矩陣種群的矩陣個體取代適應度最小的若干個矩陣個體；在設定的迭代次數(shù)內(nèi)，從所述矩陣種群中選擇矩陣個體，并對所述選擇的矩陣個體進行交叉和變異處理；在達到最大的迭代次數(shù)時，選擇適應度最大的矩陣個體作為最優(yōu)矩陣個體進行輸出。
7.一種LDPC碼構造裝置，其特征在于，包括置換單元，用于基于置換群理論對基礎校驗矩陣進行隨機置換獲得矩陣種群；適應度計算單元，用于根據(jù)設定的LDPC碼的適應度函數(shù)計算所述矩陣種群的各個矩陣個體的適應度；個體選擇單元，用于根據(jù)每個矩陣個體的適應度從所述矩陣種群中選擇矩陣個體；交叉和變異單元，用于對所述選擇的矩陣個體進行交叉和變異處理，獲得最優(yōu)矩陣個體；解碼單元，用于對所述最優(yōu)矩陣個體進行解碼獲得LDPC碼。
8.根據(jù)權利要求7所述的LDPC碼構造裝置，其特征在于，所述置換單元包括矩陣設置模塊，用于根據(jù)輸入條件設置一個合法的基礎校驗矩陣；矩陣編碼模塊，用于基于置換群理論對所述基礎校驗矩陣進行編碼獲得矩陣個體；種群生成模塊，用于將所述矩陣個體進行隨機置換獲得矩陣種群。
9.根據(jù)權利要求7所述的LDPC碼構造裝置，其特征在于，所述交叉和變異單元包括交叉操作模塊，用于利用置換群相乘的交叉方式對所述選擇的矩陣個體進行交叉操作，獲得若干個新的矩陣個體；變異操作模塊，用于利用置換群相乘的變異方式對所述新的矩陣個體進行變異處理；迭代模塊，用于將所述變異處理后的矩陣個體加入到所述矩陣種群中進行迭代處理。
10.根據(jù)權利要求9所述的LDPC碼構造裝置，其特征在于，所述迭代模塊進一步用于將新加入到矩陣種群的矩陣個體取代適應度最小的若干個矩陣個體；在設定的迭代次數(shù)內(nèi)，從所述矩陣種群中選擇矩陣個體，并對所述選擇的矩陣個體進行交叉和變異處理；在達到最大的迭代次數(shù)時，選擇適應度最大的矩陣個體作為最優(yōu)矩陣個體進行輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種LDPC碼構造方法，包括步驟基于置換群理論對基礎校驗矩陣進行隨機置換獲得矩陣種群；根據(jù)設定的LDPC碼的適應度函數(shù)計算所述矩陣種群的各個矩陣個體的適應度；根據(jù)每個矩陣個體的適應度從矩陣種群中選擇矩陣個體；對選擇的矩陣個體進行交叉和變異處理，獲得最優(yōu)矩陣個體；對所述最優(yōu)矩陣個體進行解碼獲得LDPC碼。本發(fā)明還提供一種LDPC碼構造裝置，本發(fā)明的技術，基于置換群的技術，根據(jù)基礎校驗矩陣隨機構造矩陣種群，可以構造任意碼率的LDPC碼，實用性強；同時，利用遺傳算法優(yōu)勝劣汰的特性，通過對矩陣種群中的矩陣個體的交叉和變異，并最終收斂到性能較優(yōu)的矩陣種群，進而選擇出最優(yōu)矩陣個體，獲得大圍長的性能優(yōu)異的LDPC碼。
文檔編號H03M13/11GK102916705SQ201210362228
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權日2012年9月25日
發(fā)明者李炯城, 李桂愉, 肖恒輝, 陳運動, 賴志堅 申請人:廣東省電信規(guī)劃設計院有限公司