一種優(yōu)化短環(huán)的qc-ldpc碼構(gòu)造方法
【技術(shù)領域】
[OOOU 本發(fā)明設及一種電子通信技術(shù)，特別設及一種優(yōu)化短環(huán)的QC-LDPC碼構(gòu)造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 低密度奇偶校驗碼（LDPC，Low Density Parity Check Code)具有優(yōu)越的性 能和易于并行實現(xiàn)的優(yōu)點，而準循環(huán)LDPC碼（QC-LDPC, Quasi-切clic Low-Density Parity-化eck)為LDPC中的一種，由于其結(jié)構(gòu)化特性，編碼可W通過簡單的移位寄存器實 現(xiàn)而被廣泛應用于現(xiàn)代通信各個領域中，如高速光纖通信、下一代移動通信系統(tǒng)、高清數(shù) 字電視廣播，并被各種現(xiàn)代通信標準所采納，例如10GBASE-T、DVB-S2、802. lln、802. 16e、 802. 15. 3c、CMMB、DTTB 等。
[000引 QC-LDPC碼通常由其模板矩陣構(gòu)造擴展得到，模板矩陣中的短環(huán)，即四環(huán)和六環(huán)的 數(shù)量和分布是影響該QC-LDPC碼性能的主要因素。QC-LDPC碼通常采用迭代譯碼算法，此譯 碼過程中短環(huán)的存在將使得節(jié)點傳遞出去的消息經(jīng)過幾輪迭代后又傳遞回其本身，造成信 息的重復利用，降低譯碼性能。QC-LDPC碼校檢矩陣中某一節(jié)點存在的短環(huán)越多，其迭代解 碼后就越容易發(fā)生譯碼錯誤。而QC-LDPC碼中的短環(huán)隨著其碼率的增高，四環(huán)和六環(huán)的數(shù) 量指數(shù)增長，傳統(tǒng)的QC-LDPC碼構(gòu)造法，只消除了四環(huán)，而對六環(huán)的數(shù)量和分別不做限定和 優(yōu)化，因此可能存在大量的六環(huán)，極大的削弱其迭代譯碼性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種優(yōu)化短環(huán)的QC-LDPC碼 構(gòu)造方法，該構(gòu)造方法是一種優(yōu)化四環(huán)和六環(huán)的QC-LDPC構(gòu)造法。
[0005] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種優(yōu)化短環(huán)的QC-LDPC碼構(gòu)造方法，包 括W下步驟：
[0006] 步驟1 ;預設QC-LDPC碼的校驗矩陣是一個MXN維的矩陣H =化，其對應的模 板矩陣Pi維度大小為C X t ;構(gòu)造QC-LDPC碼的模板矩陣P 1，設定QC-LDPC碼子矩陣維度L 的值，終止閥值0的值，最大迭代次數(shù)N的值；
[0007] 步驟2 ;開始迭代，k = 1 (1《k《N，k為迭代次數(shù)），根據(jù)模板矩陣Pi的大小，確 定其行大小C，列大小t，捜索出模板矩陣Pi中的所有四環(huán)和六環(huán)，得到每次迭代的四環(huán)分 布矩陣句和六環(huán)分布矩陣巧，同時計算第k迭代時的四環(huán)總數(shù)巧…。，和六環(huán)總數(shù)巧_胃： [000引
【主權(quán)項】
1. 一種優(yōu)化短環(huán)的QC-LDPC碼構(gòu)造方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1、構(gòu)造 QC-LDPC碼的模板矩陣P1，設定QC-LDPC碼子矩陣維度L的值，終止閥值 β的值，最大迭代次數(shù)N的值； 步驟2、開始迭代，k= 1，其中，k為迭代次數(shù)，且k的取值范圍為：l<k<N，根據(jù)模 板矩陣P1的大小，確定其行大小c,列大小t，搜索出模板矩陣？ i中的所有四環(huán)和六環(huán)，得 到每次迭代的四環(huán)分布矩陣0和六環(huán)分布矩陣 <，同時計算第k迭代時的四環(huán)總數(shù)和六 環(huán)總數(shù)： 計算四環(huán)總數(shù)的公式為：
計算六環(huán)總數(shù)的公式為：
其中，C〗(/./)表示第k次迭代模板矩陣？1中元素 p(i，j)與其他位置元素構(gòu)成的四環(huán) 數(shù)量，G(/,/)表示第k次迭代模板矩陣P1中元素 p (i，j)與其他位置元素構(gòu)成的六環(huán)數(shù)量； 步驟3、對第k迭代，判斷<_ =〇與六環(huán)總數(shù)0是否同時成立，若成立，則停 止迭代轉(zhuǎn)入步驟6 ;若不同時成立判斷k < N是否成立，是則轉(zhuǎn)入步驟6,否則進行下一個步 驟； 步驟4、對第k迭代，對i和j計算四環(huán)分布矩陣0和六環(huán)分布矩陣Cf對應位置元素 所構(gòu)成的四六環(huán)加權(quán)值： Cli (/../) = Cj (/，./)+ //<(/，./) 其中，i和j的取值范圍分別為1彡i彡c和1彡j彡t且均滿足// _C.t(/，./) <1; 步驟5 :對第k迭代，根據(jù)得到的Ck (i，j)，找到其中一個最大值Ck (im，jm)，記下行號im， 列號jm，修正矩陣P1中對應位置的元素 Pk(im，jm)的值，此后轉(zhuǎn)入步驟2,進行下一次迭代； 步驟6 :輸出修正后的矩陣P1，并根據(jù)QC-LDPC碼子矩陣維度的大小L進行擴展得到 QC-最終的校檢矩陣H。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化短環(huán)的QC-LDPC碼構(gòu)造方法，其特征在于，在步驟1中， 構(gòu)造所述QC-LDPC碼的模板矩陣P 1的方法包括QC-LDPC碼模板矩陣PEG構(gòu)造法。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化短環(huán)的QC-LDPC碼構(gòu)造方法，其特征在于，在步驟4中， 所述yk的計算方法為：搜索出?/內(nèi)元素的最大值人），令b的取值范圍為0〈b〈l， 貝丨J:/=VC(Ww)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化短環(huán)的QC-LDPC碼構(gòu)造方法，其特征在于，在步驟5 中，修正所述P1中對應位置的元素 P kQ111, jj的值的方法為：令矩陣P1中對應位置的元素 Pk(im，九）加上整數(shù)山其中，d為每次迭代從1到L-I中的整數(shù)中隨機選取的一個整數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種優(yōu)化短環(huán)的QC-LDPC碼構(gòu)造方法，包括以下步驟：1、設定矩陣維度、終止閥值和最大迭代次數(shù)的值；2、根據(jù)模板矩陣的大小，得到每次迭代的四環(huán)分布矩陣和六環(huán)分布矩陣，同時計算第k迭代時的四環(huán)和六環(huán)總數(shù)；3、對第k迭代，判斷與是否同時成立，若同時成立則停止迭代轉(zhuǎn)入步驟6；否則判斷k≤N是否成立，如果是，則轉(zhuǎn)入步驟6，否則進行步驟4；4、對第k迭代，計算四環(huán)分布矩陣和六環(huán)分布矩陣對應位置元素所構(gòu)成的加權(quán)值；5、找到最大值，記下行號和列號，修正矩陣中對應位置的元素的值,并轉(zhuǎn)入步驟2；6、輸出修正后的矩陣。具有同時有效的減少了四環(huán)和六環(huán)的數(shù)量以及極大的提升了迭代譯碼性能等優(yōu)點。
【IPC分類】H03M13-11
【公開號】CN104639177
【申請?zhí)枴緾N201510054727
【發(fā)明人】姜小波, 李振寧, 譚雪青
【申請人】華南理工大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月30日