專利名稱：一種準循環(huán)低密度奇偶校驗碼的生成方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信息技術(shù)領域，特別涉及一種準循環(huán)低密度奇偶校驗碼的生成方法。

背景技術(shù)：
在未來的多媒體通信系統(tǒng)中，需要在帶寬受限且存在各種嚴重干擾的信道中傳輸大量的數(shù)據(jù)，如何提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性以確保通信質(zhì)量就成為一個突出的問題。為提高數(shù)據(jù)傳輸時的可靠性，通常采用信道編碼的方法。目前常用的信道編碼方法是LDPC(Low Density ParityCheck Codes，低密度奇偶校驗碼)編碼，LDPC碼是一種線性分組碼，由Gallager于1962年發(fā)明并研究(R.G.Gallager，“Low Density ParityCheck Codes”，in Research monograph series，vol.21.MIT Press，1962)，LDPC編碼是目前譯碼性能最逼近Shannon極限的編碼方法之一。
現(xiàn)有技術(shù)中，QC-LDPC(Quasi-Cyclic LDPC，準循環(huán)低密度奇偶校驗碼)是一類重要的LDPC碼，與其它LDPC碼相比，QC-LDPC碼具有非常低的線性編碼復雜度，這一顯著優(yōu)勢使之相繼被多個標準采納。但是，現(xiàn)有的QC-LDPC編碼方法至少存在以下缺點性能優(yōu)異的QC-LDPC碼的設計原理相對復雜，技術(shù)性較強；QC-LDPC碼在應用上缺乏足夠的靈活性，由于不同領域和應用對碼長、碼率的要求各不相同，如果每次應用時都需要重新構(gòu)造滿足要求的QC-LDPC新碼，不僅難度大，而且浪費時間且在TDS-OFDM(Time Domain SynchronousOrthogonal Frequency Division Multiplexing，基于時域同步的正交頻分復用)系統(tǒng)中，采用現(xiàn)有的QC-LDPC碼進行編碼時，編碼后的信息并不適合TDS-OFDM的數(shù)據(jù)幀長度，因此傳輸效果不理想。


發(fā)明內(nèi)容
為了提高QC-LDPC編碼信息在TDS-OFDM信號幀中的適用性，本發(fā)明提供了一種準循環(huán)低密度奇偶校驗碼的生成方法。所述技術(shù)方案如下 本發(fā)明提供了一種準循環(huán)低密度奇偶校驗碼的編碼方法，所述方法包括 步驟A選擇準循環(huán)低密度奇偶校驗母碼； 步驟B對所述準循環(huán)低密度奇偶校驗母碼的校驗矩陣進行截斷； 步驟C對所述截斷后的矩陣進行擴展，得到準循環(huán)低密度奇偶校驗新碼的校驗矩陣； 步驟D根據(jù)所述校驗矩陣計算所述準循環(huán)低密度奇偶校驗新碼的生成矩陣。
所述步驟A具體包括 根據(jù)預設的準循環(huán)低密度奇偶校驗新碼的碼長和碼率選擇準循環(huán)低密度奇偶校驗母碼。
所述步驟B具體包括 根據(jù)準循環(huán)低密度奇偶校驗新碼的碼長對所述準循環(huán)低密度奇偶校驗母碼的校驗矩陣進行截斷。
所述步驟C具體包括 根據(jù)準循環(huán)低密度奇偶校驗新碼的碼長和碼率對所述截斷后的矩陣進行擴展，得到所述準循環(huán)低密度奇偶校驗新碼的校驗矩陣。
所述方法還包括 步驟E根據(jù)所述準循環(huán)低密度奇偶校驗新碼在TDS-OFDM系統(tǒng)中進行編碼。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是 本發(fā)明選擇合適的QC-LDPC母碼，通過對母碼進行截斷、擴展等，得到特定碼率碼長的QC-LDPC新碼，實現(xiàn)簡單快速，且在TDS-OFDM系統(tǒng)中采用新碼進行編碼時，得到的TDS-OFDM信號幀長度更適合傳輸數(shù)據(jù)。



圖1是本發(fā)明實施例提供的準循環(huán)低密度奇偶校驗碼的生成方法的流程圖； 圖2是本發(fā)明實施例提供的生成的QC-LDPC(6096，3048)新碼和QC-LDPC(6096，4572)新碼在AWGN信道下的BER仿真曲線； 圖3是本發(fā)明實施例提供的分別采用QC-LDPC母碼和新碼的TDS-OFDM系統(tǒng)的信號幀結(jié)構(gòu)圖。

具體實施例方式 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
本發(fā)明實施例根據(jù)不用的應用需要分析既有的QC-LDPC碼資源，選擇合適的QC-LDPC碼作為母碼(或母碼組)，對母碼(或母碼組)進行截斷、擴展等，從而得到特定碼率碼長的QC-LDPC新碼(或新碼組)，且在TDS-OFDM系統(tǒng)中采用新碼進行編碼時，得到的TDS-OFDM信號幀更適合傳輸數(shù)據(jù)。
參見圖1，本發(fā)明實施例提供了一種準循環(huán)低密度奇偶校驗碼的生成方法，具體包括以下步驟 步驟101選擇QC-LDPC母碼。
本實施例中，根據(jù)新碼對碼長、碼率、碼重和最小環(huán)長的要求和限制等選擇QC-LDPC母碼。
在實際應用中，無論通信系統(tǒng)采用單載波還是多載波調(diào)制，在通過有限帶寬的多徑傳輸信道時，都會產(chǎn)生頻率選擇性衰落，需要在塊間引入保護間隔以對抗多徑干擾，因此在基于加入保護間隔的塊傳輸通信系統(tǒng)中采用QC-LDPC信道編碼時，若一個QC-LDPC編碼后的信息正好嵌入一個或整數(shù)個信號幀，那么在數(shù)據(jù)處理時將不存在QC-LDPC碼的重新定界問題，則能有效降低整個收發(fā)系統(tǒng)的復雜度，因此較理想的傳輸方式為在一個或整數(shù)個數(shù)據(jù)塊中存放一個QC-LDPC編碼后的信息；另一方面，高速無線通信系統(tǒng)在傳輸處理中往往涉及對數(shù)據(jù)塊的DFT和IDFT運算(如OFDM技術(shù)、頻域均衡技術(shù)等等)，若以FFT/IFFT運算代替DFT/IDFT運算，可顯著降低運算的復雜度，欲使運算效率最優(yōu)則常常希望所處理的點數(shù)能夠為2的整數(shù)次冪(或2的整數(shù)次冪的倍數(shù))；并且數(shù)據(jù)塊長度越小，運算復雜度越低，這意味著在滿足糾錯需要的基礎上，短碼字的方法處理速度快，且資源耗費少。因此，本實施例中新碼的應滿足以下條件 1)在一個信號幀中，除去保護間隔外的數(shù)據(jù)塊長度為2的整數(shù)次冪的倍數(shù)，QC-LDPC編碼后的碼字數(shù)據(jù)恰好能在一個(或整數(shù)個)信號幀之間傳送； 2)新碼仍為QC-LDPC碼，具有與母碼接近的優(yōu)良糾錯性能； 3)數(shù)據(jù)塊的長度應在能容納編碼后數(shù)據(jù)的基礎上，留有一定的裕量用于發(fā)送有關(guān)的系統(tǒng)信息，例如TDS-OFDM信號幀中的TPS信息等。
根據(jù)以上條件，新碼的碼長可以預設為N＝6096，碼率為0.5或0.75，本實施例中，根據(jù)預設的新碼的碼長和碼率選擇中國數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴手写a率為分別為0.6和0.8、碼長為7493的QC-LDPC碼組作為母碼。
步驟102將碼率分別為0.6和0.8的QC-LDPC母碼的校驗矩陣H1和H4進行截斷，得到矩陣H2和H5。
QC-LDPC母碼的校驗矩陣H1結(jié)構(gòu)如(1)式所示
其中Ai，j是b×b(b＝127)的循環(huán)矩陣，行重為1。如果Ai，j＝n，則表示此矩陣第一行的第n列為1，其余列皆為0，其余各行均是上一行的循環(huán)移位。
例如Ai，j＝3，b＝7，則其結(jié)構(gòu)如(2)式所示 對于碼長為7493的QC-LDPC(7493，4572)母碼的校驗矩陣H1，以127×127的方陣為單位，可以劃分出23×59個子矩陣，即將H1劃分為23行，59列以127×127方陣為元素的矩陣。
根據(jù)QC-LDPC新碼的碼長將母碼的校驗矩陣H1進行截斷，因為要得到的QC-LDPC新碼的碼長為6096，N＝6096＝48×127≈6×210，所以需要將H1的子矩陣列數(shù)由59截斷為48，因此截取H1按行列排序的前23×48個子矩陣，即將H1的子矩陣的列數(shù)由59截斷為48，得到矩陣H2。
同理，對于碼率為0.8的QC-LDPC(7493，6096)的校驗矩陣H4，以127×127的方陣為單位，可以將其劃分出11×59個子矩陣；根據(jù)QC-LDPC新碼的碼長將QC-LDPC母碼的校驗矩陣H4進行截斷，因為要得到的新碼的碼長為6096＝48×127，因此截取H4按行列排序的前11×48個子矩陣，得到矩陣H5。
步驟103分別對步驟102中得到的截斷后的矩陣H2和H5進行擴展，得到對應的QC-LDPC新碼的校驗矩陣H3和H6。
根據(jù)QC-LDPC新碼的碼率和碼長對截斷后的矩陣H2進行擴展，由于QC-LDPC新碼的碼率為0.5，碼長為6096，所以QC-LDPC新碼矩陣的行數(shù)為6096×(1-0.5)＝3048＝24×127，所以在H2的下方擴展一行1×48個127×127的循環(huán)方陣組成的子矩陣行，使得擴展后的矩陣符合列滿秩的條件，擴展后的矩陣由24×48個子矩陣組成，記為H3。
H3為一個3048×6096的矩陣，即QC-LDPC新碼的校驗矩陣。因為所選擇的QC-LDPC母碼(7493，4572)的碼率為0.6，且母碼的各子矩陣為循環(huán)矩陣，截斷后擴展的一行子矩陣亦具有分塊循環(huán)性，所以H3亦為準循環(huán)陣，即得到的新碼亦為QC-LDPC碼。
本實施例中得到的QC-LDPC新碼的校驗矩陣H3具體如下 A(00，20)＝024； A(00，21)＝116； A(00，22)＝016； A(00，28)＝081； A(00，31)＝067； A(00，35)＝053； A(00，45)＝102； A(00，47)＝012； A(00，51)＝013； A(00，53)＝117； A(00，56)＝065； A(00，57)＝079； A(01，00)＝001； A(01，21)＝024； A(01，22)＝116； A(01，26)＝031； A(01，30)＝042； A(01，36)＝053； A(01，45)＝062； A(01，48)＝012； A(01，49)＝034； A(01，54)＝117； A(01，55)＝023； A(01，57)＝065； A(01，58)＝079； A(02，00)＝032； A(02，01)＝001； A(02，22)＝024； A(02，23)＝116； A(02，30)＝081； A(02，38)＝110； A(02，43)＝122； A(02，48)＝029； A(02，51)＝084； A(02，54)＝028； A(02，56)＝023； A(02，57)＝068； A(02，58)＝065； A(03，00)＝104； A(03，01)＝032； A(03，02)＝001； A(03，27)＝002； A(03，34)＝067； A(03，40)＝070； A(03，44)＝122； A(03，46)＝003； A(03，49)＝029； A(03，53)＝092； A(03，55)＝028； A(03，56)＝117； A(04，01)＝104； A(04，02)＝032； A(04，03)＝001； A(04，28)＝002； A(04，30)＝126； A(04，38)＝074； A(04，45)＝122； A(04，47)＝003； A(04，50)＝029； A(04，54)＝092； A(04，55)＝013； A(04，57)＝117； A(04，58)＝023； A(05，02)＝104； A(05，03)＝032； A(05，04)＝001； A(05，28)＝063； A(05，34)＝042； A(05，41)＝110； A(05，45)＝078； A(05，49)＝062； A(05，50)＝102； A(05，52)＝012； A(05，54)＝084； A(05，56)＝013； A(05，57)＝028； A(06，03)＝104； A(06，04)＝032； A(06，05)＝001； A(06，27)＝116； A(06，33)＝060； A(06，38)＝041； A(06，45)＝115； A(06，48)＝008； A(06，51)＝102； A(06，53)＝012； A(06，55)＝084； A(06，56)＝092； A(06，58)＝028； A(07，04)＝104； A(07，05)＝032； A(07，06)＝001； A(07，24)＝022； A(07，29)＝016； A(07，36)＝042； A(07，46)＝115； A(07，47)＝078； A(07，50)＝003； A(07，54)＝012； A(07，56)＝084； A(07，57)＝092； A(07，58)＝013； A(08，05)＝104； A(08，06)＝032； A(08，07)＝001； A(08，24)＝069； A(08，31)＝063； A(08，37)＝042； A(08，43)＝053； A(08，48)＝078； A(08，51)＝003； A(08，54)＝029； A(08，55)＝012； A(08，57)＝084； A(09，06)＝104； A(09，07)＝032； A(09，08)＝001； A(09，26)＝022； A(09，35)＝126； A(09，36)＝060； A(09，41)＝041； A(09，49)＝078； A(09，50)＝122； A(09，52)＝003； A(09，55)＝029； A(09，56)＝012； A(09，58)＝084； A(10，07)＝104； A(10，08)＝032； A(10，09)＝001； A(10，29)＝057； A(10，32)＝016； A(10，37)＝060； A(10，44)＝074； A(10，46)＝110； A(10，49)＝115； A(10，54)＝062； A(10，55)＝102； A(10，57)＝012； A(10，58)＝034； A(11，08)＝104； A(11，09)＝032； A(11，10)＝001； A(11，25)＝089； A(11，32)＝116； A(11，38)＝060； A(11，43)＝041； A(11，47)＝110； A(11，50)＝115； A(11，54)＝003； A(11，56)＝102； A(11，57)＝029； A(11，58)＝012； A(12，09)＝104； A(12，10)＝032； A(12，11)＝001； A(12，27)＝018； A(12，33)＝116； A(12，37)＝031； A(12，45)＝021； A(12，47)＝053； A(12，51)＝115； A(12，53)＝122； A(12，56)＝062； A(12，57)＝102； A(12，58)＝029； A(13，10)＝104； A(13，11)＝032； A(13，12)＝001； A(13，28)＝018； A(13，31)＝040； A(13，39)＝126； A(13，42)＝042； A(13，46)＝021； A(13，52)＝115； A(13，53)＝078； A(13，55)＝008； A(13，56)＝003； A(13，58)＝102； A(14，11)＝104； A(14，12)＝032； A(14，13)＝001； A(14，24)＝124； A(14，30)＝069； A(14，39)＝031； A(14，43)＝042； A(14，47)＝021； A(14，51)＝070； A(14，54)＝078； A(14，55)＝122； A(14，56)＝008； A(14，58)＝062； A(15，12)＝104； A(15，13)＝032； A(15，14)＝001； A(15，29)＝089； A(15，33)＝040； A(15，35)＝024； A(15，42)＝060； A(15，46)＝067； A(15，50)＝053； A(15，53)＝017； A(15，55)＝078； A(15，57)＝008； A(15，58)＝003； A(16，13)＝104； A(16，14)＝032； A(16，15)＝001； A(16，25)＝005； A(16，35)＝057； A(16，39)＝063； A(16，42)＝126； A(16，46)＝066； A(16，49)＝021； A(16，53)＝070； A(16，54)＝017； A(16，57)＝122； A(16，58)＝008； A(17，14)＝104； A(17，15)＝032； A(17，16)＝001； A(17，25)＝083； A(17，33)＝069； A(17，37)＝024； A(17，44)＝060； A(17，47)＝066； A(17，52)＝053； A(17，54)＝070； A(17，55)＝017； A(17，56)＝115； A(17，58)＝122； A(18，15)＝104； A(18，16)＝032； A(18，17)＝001； A(18，27)＝005； A(18，31)＝048； A(18，39)＝116； A(18，41)＝063； A(18，49)＝067； A(18，52)＝074； A(18，54)＝110； A(18，55)＝070； A(18，56)＝017； A(18，58)＝078； A(19，16)＝104； A(19，17)＝032； A(19，18)＝001； A(19，29)＝124； A(19，32)＝048； A(19，36)＝022； A(19，42)＝063； A(19，48)＝042； A(19，50)＝067； A(19，54)＝053； A(19，55)＝110； A(19，57)＝017； A(19，58)＝115； A(20，17)＝104； A(20，18)＝032； A(20，19)＝001； A(20，23)＝101； A(20，34)＝089； A(20，40)＝024； A(20，44)＝002； A(20，46)＝126； A(20，51)＝067； A(20，54)＝074； A(20，55)＝053； A(20，56)＝110； A(20，57)＝070； A(21，18)＝104； A(21，19)＝032； A(21，20)＝001； A(21，26)＝047； A(21，34)＝048； A(21，40)＝057； A(21，45)＝002； A(21，48)＝060； A(21，52)＝067； A(21，54)＝021； A(21，55)＝074； A(21，56)＝053； A(21，57)＝110； A(22，19)＝104； A(22，20)＝032； A(22，21)＝001； A(22，23)＝000； A(22，32)＝124； A(22，40)＝040； A(22，41)＝057； A(22，48)＝126； A(22，52)＝066； A(22，54)＝041； A(22，55)＝021； A(22，56)＝074； A(22，57)＝053； A(23，20)＝104； A(23，21)＝032； A(23，22)＝001； A(23，19)＝122； A(23，23)＝102； A(23，24)＝021； A(23，25)＝032；A(23，26)＝126； 同理，根據(jù)QC-LDPC新碼的碼率和碼長對截斷后的矩陣H2進行擴展，由于新碼的碼率為0.75，碼長為6096，所以QC-LDPC新碼矩陣的行數(shù)為6096×(1-0.75)＝1524＝12×127，所以在H5的下方擴展一行1×48個127×127的循環(huán)方陣組成的子矩陣行，使得擴展后的矩陣符合列滿秩的條件，擴展后的矩陣由12×48個子矩陣組成，記為H6。
H6為1524×6096的矩陣，即QC-LDPC(6096，4572)新碼的校驗矩陣，碼率為0.75。同樣，因其QC-LDPC母碼(7493，6096)的各分塊矩陣為循環(huán)陣，截斷后擴展的一行子矩陣亦具有準循環(huán)性，故H4亦為準循環(huán)陣，即得到的新碼亦為QC-LDPC碼。
本實施例中得到的QC-LDPC(6096，4572)新碼的校驗矩陣H6具體如下 A(00，08)＝083； A(00，09)＝005； A(00，10)＝124； A(00，11)＝120； A(00，15)＝018； A(00，17)＝022； A(00，19)＝057； A(00，24)＝002； A(00，26)＝126； A(00，29)＝042； A(00，32)＝041； A(00，33)＝021； A(00，38)＝017； A(00，39)＝115； A(00，42)＝008； A(00，46)＝029； A(00，49)＝084； A(00，50)＝092； A(00，51)＝013； A(00，52)＝028； A(00，53)＝117； A(00，54)＝023； A(00，55)＝068； A(00，56)＝065； A(00，57)＝079； A(00，58)＝114； A(01，00)＝001； A(01，09)＝083； A(01，10)＝005； A(01，13)＝113； A(01，14)＝048； A(01，18)＝022； A(01，20)＝057； A(01，22)＝116； A(01，26)＝031； A(01，29)＝081； A(01，31)＝066； A(01，35)＝074； A(01，37)＝110； A(01，40)＝115； A(01，41)＝078； A(01，45)＝062； A(01，48)＝012； A(01，49)＝034； A(01，50)＝084； A(01，51)＝092； A(01，52)＝013； A(01，53)＝028； A(01，54)＝117； A(01，55)＝023； A(01，56)＝068； A(01，57)＝065； A(01，58)＝079； A(02，00)＝032； A(02，01)＝001； A(02，10)＝083； A(02，11)＝005； A(02，15)＝048； A(02，19)＝022； A(02，22)＝024； A(02，24)＝016； A(02，25)＝063； A(02，28)＝126； A(02，30)＝081； A(02，35)＝021； A(02，38)＝110； A(02，41)＝115； A(02，44)＝008； A(02，45)＝003； A(02，48)＝029； A(02，49)＝012； A(02，50)＝034； A(02，51)＝084； A(02，52)＝092； A(02，53)＝013； A(02，54)＝028； A(02，55)＝117； A(02，56)＝023； A(02，57)＝068； A(02，58)＝065； A(03，00)＝104； A(03，01)＝032； A(03，02)＝001； A(03，12)＝005； A(03，15)＝113； A(03，16)＝048； A(03，20)＝022； A(03，23)＝024； A(03，25)＝016； A(03，28)＝031； A(03，30)＝060； A(03，35)＝041； A(03，36)＝021； A(03，41)＝017； A(03，43)＝078； A(03，46)＝003； A(03，47)＝062； A(03，49)＝029； A(03，50)＝012； A(03，51)＝034； A(03，52)＝084； A(03，53)＝092； A(03，54)＝013； A(03，55)＝028； A(03，56)＝117； A(03，57)＝023； A(03，58)＝068； A(04，01)＝104； A(04，02)＝032； A(04，03)＝001； A(04，11)＝093； A(04，16)＝113； A(04，17)＝048； A(04，21)＝022； A(04，24)＝024； A(04，26)＝016； A(04，29)＝031； A(04，31)＝060； A(04，35)＝067； A(04，36)＝041； A(04，40)＝110； A(04，43)＝115； A(04，46)＝008； A(04，47)＝003； A(04，49)＝102； A(04，50)＝029； A(04，51)＝012； A(04，52)＝034； A(04，53)＝084； A(04，54)＝092； A(04，55)＝013； A(04，56)＝028； A(04，57)＝117； A(04，58)＝023； A(05，02)＝104； A(05，03)＝032； A(05，04)＝001； A(05，12)＝093； A(05，15)＝124； A(05，17)＝113； A(05，21)＝069； A(05，22)＝022； A(05，27)＝016； A(05，28)＝063； A(05，32)＝060； A(05，34)＝042； A(05，37)＝041； A(05，40)＝053； A(05，43)＝017； A(05，44)＝115； A(05，48)＝003； A(05，49)＝062； A(05，50)＝102； A(05，51)＝029； A(05，52)＝012； A(05，53)＝034； A(05，54)＝084； A(05，55)＝092； A(05，56)＝013； A(05，57)＝028； A(05，58)＝117； A(06，03)＝104； A(06，04)＝032； A(06，05)＝001； A(06，12)＝105； A(06，14)＝083； A(06，19)＝048； A(06，20)＝089； A(06，23)＝022； A(06，25)＝057； A(06，30)＝002； A(06，32)＝126； A(06，34)＝081； A(06，38)＝041； A(06，39)＝021； A(06，42)＝110； A(06，44)＝017； A(06，49)＝003； A(06，50)＝062； A(06，51)＝102； A(06，52)＝029； A(06，53)＝012； A(06，54)＝034； A(06，55)＝084； A(06，56)＝092； A(06，57)＝013； A(06，58)＝028； A(07，04)＝104； A(07，05)＝032； A(07，06)＝001； A(07，13)＝105； A(07，14)＝093； A(07，18)＝120； A(07，21)＝089； A(07，23)＝069； A(07，25)＝040； A(07，27)＝024； A(07，32)＝031； A(07，34)＝060； A(07，37)＝066； A(07，40)＝021； A(07，42)＝053； A(07，45)＝017； A(07，49)＝008； A(07，50)＝003； A(07，51)＝062； A(07，52)＝102； A(07，53)＝029； A(07，54)＝012； A(07，55)＝034； A(07，56)＝084； A(07，57)＝092； A(07，58)＝013； A(08，05)＝104； A(08，06)＝032； A(08，07)＝001； A(08，13)＝047； A(08，16)＝083； A(08，18)＝124； A(08，21)＝048； A(08，23)＝018； A(08，27)＝057； A(08，28)＝024； A(08，31)＝063； A(08，33)＝031； A(08，36)＝081； A(08，38)＝066； A(08，43)＝053； A(08，44)＝110； A(08，48)＝078； A(08，49)＝122； A(08，50)＝008； A(08，51)＝003； A(08，52)＝062； A(08，53)＝102； A(08，54)＝029； A(08，55)＝012； A(08，56)＝034； A(08，57)＝084； A(08，58)＝092； A(09，06)＝104； A(09，07)＝032； A(09，08)＝001； A(09，13)＝090； A(09，14)＝047； A(09，18)＝005； A(09，19)＝124； A(09，24)＝018； A(09，27)＝040； A(09，29)＝024； A(09，31)＝016； A(09，33)＝002； A(09，36)＝060； A(09，39)＝066； A(09，41)＝041； A(09，46)＝070； A(09，47)＝017； A(09，49)＝078； A(09，50)＝122； A(09，51)＝008； A(09，52)＝003； A(09，53)＝062； A(09，54)＝102； A(09，55)＝029； A(09，56)＝012； A(09，57)＝034； A(09，58)＝084； A(10，07)＝104； A(10，08)＝032； A(10，09)＝001； A(10，12)＝030； A(10，16)＝105； A(10，17)＝093； A(10，20)＝124； A(10，22)＝113； A(10，26)＝069； A(10，30)＝024； A(10，33)＝063； A(10，34)＝002； A(10，37)＝060； A(10，39)＝042； A(10，42)＝041； A(10，45)＝053； A(10，47)＝070； A(10，49)＝115； A(10，50)＝078； A(10，51)＝122； A(10，52)＝008； A(10，53)＝003； A(10，54)＝062； A(10，55)＝102； A(10，56)＝029； A(10，57)＝012； A(10，58)＝034； A(11，08)＝104； A(11，09)＝032； A(11，10)＝001； A(11，44)＝066； A(11，45)＝041； A(11，46)＝053； A(11，47)＝017； 步驟104根據(jù)QC-LDPC新碼的校驗矩陣H3和H6分別計算QC-LDPC新碼的生成矩陣G3和G6，即QC-LDPC(6096，3048)的生成矩陣和QC-LDPC(6096，4572)的生成矩陣。
根據(jù)高斯消元法計算QC-LDPC新碼的校驗矩陣H3的系統(tǒng)形式H3′，H3′左邊部分為一個非單位矩陣P和右邊部分為一個M階的單位矩陣IM，如(3)式所示 H3′＝[P|IM] (3) 其中，M為矩陣H3的行數(shù)。
非單位矩陣P的右邊部分為一個M×M的可逆方陣C2，左邊部分為一個與C2行數(shù)相同的M×K矩陣C1，如(4)式所示 P＝[C1|C2](4) 根據(jù)C1和C2計算QC-LDPC新碼的生成矩陣G3，如(5)式所示 其中，IK為K階的單位陣。
進一步地，當QC-LDPC新碼的校驗矩陣H3為不可逆矩陣時，通過將H3重新排序(行交換或列交換等)得到一個可逆矩陣，然后根據(jù)高斯消元法計算H3重新排序后得到的可逆矩陣的系統(tǒng)形式H3′。
計算生成矩陣G6的過程與G3類似，此處不再贅述。
本實施例通過上述步驟得到碼率分別為0.5和0.75的QC-LDPC新碼的生成矩陣和校驗矩陣，即得到特定碼長碼率的QC-LDPC新碼。
參見圖2，為本實施例生成的QC-LDPC(6096，3048)新碼和QC-LDPC(6096，4572)新碼在AWGN(Additive White Gaussian Noise，加性高斯白噪聲)信道下(最大迭代次數(shù)設為30)的BER(Bit Error Rate，誤碼率)仿真曲線。作為參照，圖中還給出了在同一測試條件下QC-LDPC(7493，4572)母碼和QC-LDPC(7493，6096)母碼的誤碼率曲線。從圖中的兩組曲線可以看出新碼組的糾錯性能與母碼組相近，或可說性能損失不大，這一結(jié)果亦驗證了本實施例提供的方法在選擇適宜參數(shù)的條件下，能夠在好碼的基礎上構(gòu)造出符合特殊碼長碼率需要的新碼，且能夠保持母碼組的優(yōu)良糾錯特性。
步驟105在TDS-OFDM系統(tǒng)中根據(jù)上述步驟中生成的碼率分別為0.5和0.75的QC-LDPC新碼進行編碼。
本實施例中，根據(jù)生成的碼率分別為0.5和0.75的QC-LDPC新碼在TDS-OFDM系統(tǒng)中進行編碼，根據(jù)QC-LDPC新碼編碼后的信息更適于填加到TDS-OFDM信號幀中，且QC-LDPC新碼的糾錯性能與母碼相當。
參見圖3，為分別采用QC-LDPC母碼和新碼的TDS-OFDM系統(tǒng)的信號幀結(jié)構(gòu)圖，信號幀包括保護間隔和數(shù)據(jù)塊兩部分，其中數(shù)據(jù)塊長度為3780個符號，其中載荷數(shù)據(jù)長度3744，TPS信息長度36。3744符號長度的數(shù)據(jù)信息是由7493符號長度的數(shù)據(jù)經(jīng)過QC-LDPC編碼后截去5個符號，再經(jīng)過QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，正交移相鍵控)或16QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交調(diào)幅)調(diào)制得到的。如果采用本實施例中生成的碼長N＝6096，碼率分別為0.5和0.75的QC-LDPC碼組作為糾錯編碼方案，可以設置幀頭長度為512，設定幀體長度為3072，采用QPSK或16QAM調(diào)制，則一個數(shù)據(jù)幀可以傳輸1個或2個LDPC編碼結(jié)果，并且剩余3072-3048＝24個子載波，可用于放置傳輸參數(shù)信令，用以傳送系統(tǒng)配置信息。
本發(fā)明實施例根據(jù)應用需求選擇性能優(yōu)異的QC-LDPC母碼，通過對母碼進行截斷和擴展，生成特定碼長碼率的QC-LDPC新碼，得到的QC-LDPC新碼的糾錯性能與母碼相當，該方法簡單快速，可廣泛滿足不同糾錯編碼應用的需求；且在TDS-OFDM系統(tǒng)中，采用該方法得到的QC-LDPC新碼進行編碼，編碼后的信息更加適合TDS-OFDM信號幀，填加編碼信息后的TDS-OFDM信號幀長度便于FFT運算；QC-LDPC糾錯碼和數(shù)據(jù)塊自然定界；同時QC-LDPC糾錯碼性能優(yōu)良。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種準循環(huán)低密度奇偶校驗碼的生成方法，其特征在于，所述方法包括
步驟A選擇準循環(huán)低密度奇偶校驗母碼；
步驟B對所述準循環(huán)低密度奇偶校驗母碼的校驗矩陣進行截斷；
步驟C對所述截斷后的矩陣進行擴展，得到準循環(huán)低密度奇偶校驗新碼的校驗矩陣；
步驟D根據(jù)所述校驗矩陣計算所述準循環(huán)低密度奇偶校驗新碼的生成矩陣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準循環(huán)低密度奇偶校驗碼的生成方法，其特征在于，所述步驟A具體包括
根據(jù)預設的準循環(huán)低密度奇偶校驗新碼的碼長和碼率選擇準循環(huán)低密度奇偶校驗母碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準循環(huán)低密度奇偶校驗碼的生成方法，其特征在于，所述步驟B具體包括
根據(jù)準循環(huán)低密度奇偶校驗新碼的碼長對所述準循環(huán)低密度奇偶校驗母碼的校驗矩陣進行截斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準循環(huán)低密度奇偶校驗碼的生成方法，其特征在于，所述步驟C具體包括
根據(jù)準循環(huán)低密度奇偶校驗新碼的碼長和碼率對所述截斷后的矩陣進行擴展，得到所述準循環(huán)低密度奇偶校驗新碼的校驗矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準循環(huán)低密度奇偶校驗碼的生成方法，其特征在于，所述方法還包括
步驟E根據(jù)所述準循環(huán)低密度奇偶校驗新碼在TDS-OFDM系統(tǒng)中進行編碼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種準循環(huán)低密度奇偶校驗碼的生成方法，屬于數(shù)字信息技術(shù)領域。所述方法包括選擇QC-LDPC母碼；對QC-LDPC母碼的校驗矩陣進行截斷；對截斷后的矩陣進行擴展，得到QC-LDPC新碼的校驗矩陣；根據(jù)校驗矩陣計算QC-LDPC新碼的生成矩陣。本發(fā)明選擇合適的QC-LDPC母碼，根據(jù)QC-LDPC新碼的碼長和碼率對母碼進行截斷、擴展等，得到特定碼率碼長的QC-LDPC新碼，實現(xiàn)簡單快速，且在TDS-OFDM系統(tǒng)中進行編碼時，編碼后的信號幀長度更適于傳輸數(shù)據(jù)。
文檔編號H04L1/00GK101447851SQ200710178090
公開日2009年6月3日 申請日期2007年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日
發(fā)明者朱慧琳, 彭克武, 健 宋 申請人:清華大學