专利名称：：极短码长密度奇偶校验码的编码方法
技术领域：
：本发明属于通信信道编码
技术领域：
，涉及用于纠正信道差错数据时的高效编码方法；特别是低密度奇偶校验码(Low-DensityParity-Checkcode,以下简称LDPC码)编码矩阵及编码方法的设计。
背景技术：
：数字通信系统的组成如图1所示。其中，信息比特在传输或者存储过程中常常会因为随机噪声或者其它干扰的影响而导致差错的发生。信道编译码技术是有效消除数据传输和存储差错、保证通信系统数据可靠性的关键技术。针对不同的应用延时要求，信道编码可以分为极长码(码长几万比特以上)、长码(码长l万比特到几万比特)、中长码(码长几千比特到l万比特)、短码(码长几百比特到几千比特)、极短码(码长五百比特以下)五种。其中，极短码长信道编码技术是低速、实时通信系统中的关键技术，在语音通信、多媒体实时通信、卫星测控通信等诸多领域均有重大需求，是信道编码技术研究和应用中的热点和难点。从编码方法的角度，现有的信道编码技术可以分为巻积编码、RS/BCH编码、代数几何编码、Turbo编码、LDPC编码等几大类。其中，LDPC编码具有最为强大的纠错能力，是目前已知最接近香农限(信道容量)的编码方法，具有很强的应用前景。作为一种新技术，LDPC码的编码方法设计仍然存在诸多的问题。LDPC码是一种随机分组码，在长码长条件下可以轻易获得接近理论极限的纠错性能，技术优势明显。但是，在极短码长条件下LDPC码的编码方法设计存在巨大的技术挑战——不仅满足LDPC码构造约束的高性能LDPC码字极为稀少，同时高性能的极短码长LDPC码的编码矩阵往往异常复杂，编码运算复杂度非常高，对于实际工程应用造成了巨大的困难。开发极短码长下LDPC码的高性能、低实现复杂度编码技术，对于解决当前低速、高实时通信系统的性能瓶颈问题和演示瓶颈问题，推动LDPC编码技术的发展和应用，都具有非常重要的意义。LDPC码采用超稀疏随机矩阵作为校验矩阵，没有特定的生成多项式和校验多项式。一个LDPC码由该校验矩阵进行定义。当校验矩阵确定后，对应确定一种LDPC码，同时也确定了该LDPC码的编码方法。LDPC码的编码方法具体阐述如下设超稀疏随机矩阵H为LDPC码的校验矩阵(定义H为MXN维二进制超稀疏矩阵，N为LDPC码的码长，M为LDPC校验序列的长度)，输入的信息比特/ft……,通过校验矩阵计算得到校验比特尸。，A,"…*,/V-;，最终形成LDPC码字V:F="o,力,"…'，vw-/J=<7"/，......'Uft/,...".，尸a/-/入式中，K为LDPC码字中信息序列的长度。在分组码中，校验矩阵与LDPC码字的关系可以表示为//KF=0(1)即是-l'AT-1(2)//^w^Z/p/^],其中A为MXK阶矩阵，//2为MXM阶矩阵'则尸'2()_尸o一巧-乂"-尸'Mxl(3)ATxl上式中，T为转置符号，-1为求逆符号。由式(3)可知，当超稀疏校验矩阵H确9定时，对于任意的信息比特/ft力，……，/^/，可得到对应的校验比特Pft尸/,"…*，iV-/，从而得到对应的LDPC码字。因此，校验矩阵一旦确定，对应的LDPC编码方法随即确定。由此可以得出，校验矩阵的设计就是LDPC编码方法的设计。目前，在LDPC校验矩阵的设计过程中，面临很多挑战。这是因为LDPC码是一种随^l码，其校验矩阵中非零元素的位置是按照一定规律随机生成。其非零元素的随机性直接决定了编码方法的复杂度以及编码性能。在设计过程中，如果校验矩阵设计得非常规则，则对应的编码方法实现简单，但带来的缺点是编码性能会变得很差；如果校验矩阵中非零元素的位置设计得足够随机，则编码性能可大大提高，但对应的编码方法的实现复杂度必然很高。因此，如何设计LDPC码的超稀疏校验矩阵，使得对应的编码方法在保证编码性能的同时，实现复杂度低，是LDPC编码方法设计中的关键问题。^有的LDPC编码方法有两类。第一类编码方法基于完全随机构造的校验矩阵。该编码方法采用RU算法通过交换校验矩阵行列的位置，保持矩阵的稀疏性，利用交换行列后的校验矩阵进行编码。经行列交换后的校验矩阵具有近似下三角的形式，如图2所示。设信息序列为S，码字为C，利用图2的矩阵可对信息序列S进行编码。码字分为三部分C=(S，P,，P2)，其中S是信息比特序列，长度为k;P,和P2是校验比特序列，长度分别为g和N-k-g。校验比特序列P,、P2计算公式如下其中l①l为行列式计算。其编码方法如下首先，接收二进制待编码信息比特序列；其次，进行校验比特Pi的编码；再次，进行校验比特P2的编码；最后，将信息比特序列和生成的校验比特合成码字输出。该LDPC编码方法充分保留了LDPC校验矩阵的随机特性，能有效地保障编码性能，其缺点是实现复杂度高。在硬件实现的过程中，运算复杂，不利于推广使用。另一类编码方法是基于半随机矩阵的编码方法。在前期的工作中，本申请发明人提0)=—￡厂力+"，|0|=0出了一种非规则低密度奇偶校验码的系统码设计方法及通信系统(中国专利号CN100364237C)，通过该方法产生的校验矩阵具有优良的特性，在对应的编码方法实现复杂度和编码性能两方面都能达到很好的效果，其校验矩阵结构如图3所示。100…0—<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>则此校验矩阵能表示为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>该编码方法可简述如下设信息比特序列为S，码字为C，利用所示矩阵可对信息序列S进行编码，码字分为两部分O(S，P)，其中S是信息比特序列，长度为k;P为校验比特序列，长度为N-k，其计算公式如下其中￡—'=<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>A子阵是由基矩阵扩展而成的超稀疏矩阵:对应的编码器结构如图4所示，由图4可知其编码方法非常简单。由于矩阵A是一个超裙疏矩阵，且f'是一个下三角矩阵，与矩阵的乘积可以通过一个简单的巻积电路通过时分复用的方式即可实现。因此，整个编码过程复杂度非常低，非常有利于VLSL实现。使用该专利提出的方法，能得到在各种码长以及各种码率下具有优良的结构特性的校验矩阵，根据这些校验矩阵进行编码，编码方法简单，复杂度低，且具有良好的误码性能。但是，这类编码方法对校验矩阵的设计提出了更为苛刻的要求，即要求对校验矩阵中的A子阵进行细致优化设计，在规则结构和非零元素随机分布之间取得折衷，以达到保证编码性能的同时，编码方法实现复杂度低的效果。在极短码长条件下，A子阵的细致优化要求将变得非常苛刻，只有极少数矩阵能够同时满足编码复杂度低、性能优越的条件。因此，寻找高性能、低实现复杂度的极短码长LDPC码，并在此码基础上通过码字重叠、信息位縮短、校验比特填充、校验比特删除、码字随机交织等方式中的一种或者多种组合实现其它码长、码率下的极短码长LDPC码的编码，是解决极短码长LDPC码高效编码问题的一个实用的技术途径。
发明内容本发明基于后一类LDPC编码方法，针对极短码长下的高性能、低实现复杂度LDPC编码方法进行了设计。通过优化设计，得到了一种性能优越、同时编码复杂度低的极短码长LDPC编码矩阵及编码方法。本发明提出的一种极短码长密度奇偶校验码的编码方法，基于码长372比特、码率1/2的LDPC码的极短码长LDPC，采用如表一所示的非零元素列位置组成的校验矩阵；表一码长372比特、码率1/2的LDPC校验矩阵中非零元素列位置第0000行000500720096015101800186第0001行0021006800930131017801860187第0002行0009008401010153015801870188第0003行0030007801030152018301880189第0004行002900860117013907701890190第0005行:0003008701070148017401%0191第0006行0006009101160154016001910192第0007行0011007400980128015501920193第0008行0008007601110146016801930194第0009行0019008101230150018401940195第0010行0026008201200133015901950196第OOll行:0024007100990134017301960197第0012行0007008501180142016301970198第0013行0013006601120143017101980199第0014行0023007300970145017501990200第0015行0017007701000126016202000201第0016行0012006700940136018502010202第0017行0018006901100132016502020203第0018行0022006401140129016702030204第0019行0015006501150149016602040205第0020行0027008001220141015602050206第0021行0020006301130135018202060207第0022行0000008801040140017902070208第0023行0025006200950124016402080209第0024行0002009201190147015702090210第0025行0010007901210130017202100211第0026行0004009001060125016102110212第0027行0028007001090144016902120213第0028行:0014008901050137017002130214第0029行:0001008301020127018102140215第0030行:0016007501080138017602150216第0031行:00110057010701340183021712第0032行0010第0033行0007第0034行0016第0035行0018第0036行.0029第0037行.0000第0038行0019第0039行0028第0040行0023第0041行0021第0042行0015第0043行0006第0044行0002第0045行0024第0046行0001第0047行0012第0048行0030第0049行0020第0050行0008第0051行-0004第0052行0013第0053行0005第0054行0022第0055行0003第0056行0025第0057行0026第0058行0014第0059行0017第0060行0009第0061行0027第0062行0040第0063行0041第0064行0049第0065行0050第0066行0052第0067行0033第0068行0043第0069行0039第0070行0036第0071行0056第0072行0048第0073行0042第0074行0047第0075行.003100600095012700320120013600560105015200490100013500550101014600340122012500470098014300330121015100530118012900380108014800370110012400360117013300410104013700460123012600440109015300420097014100520093012800350115013000580116014200540119013800390099013200400102013900590094014000510103015000480113014400500111014500610106013100450112014900310096015400430114014700870113012900830097013400880098013900770096013700760119013500680110■014500790120012800640103015100710109014700860122013200890112013300630116015200730108014400740095014101820217021801680218021901610219022001710220022101800221022201670222022301740223022401640224022501590225022601700226022701620227022801580228022901560229023001550230023101720231023201630232023301760233023401650234023501770235023601790236023701840237023801690238023901750239024001780240024101660241024201600242024301570243024401730244024501810245024601850246024701620248016802480249017802490250017202500251016702510252017302520253017702530254017002540255018202550256017502560257015502570258018002580259015702590260016502600261第0076行0054007200940143015902610262第0077行0037009201230154018302620263第0078行0032006901010138016902630264第0079行0051008201060124015602640265第0080行0044007801150136017102650266第0081行0034007001180150016002660267第0082行0045008001070153017602670268第0083行0058006601020125016402680269第0084行0038009101040149018502690270第0085行0060007501000142018402700271第0086行0059006201110148015802710272第0087行0046006700930127016102720273第0088行0055008101210140016602730274第0089行0061008401140126016302740275第0090行0035009000990146017402750276第0091行0053006501170131018102760277第0092行0057008501050130017902770278第0093行001200660108014601670279第0094行0028009201200149018102790280第0095行0011008601130138018402800281第0096行0022007700930133015602810282第0097行0001009001180135018002820283第0098行0019009100950131017302830284第0099行0027006901030142017902840285第0100行0005008900970124015802850286第OIOI行0024007601210152017102860287第0102行0000006501070145015702870288第0103行0009007500940130017702880289第0104行00130082010901480162028902卯第0105行0002006300980136016102900291第0106行0029006801140144016002910292第0107行0017008501020128016502920293第0108行0004006201230129017002930294第0109行0006007801220127016802940295第0110行0018007300960150016602950296第Olll行0014007900990141017602960297第0112行0008008701040151015902970298第0113行0015006701010134018202980299第0114行0016007001120140017802990300第0115行0026007401190153016303000301第0116行0020006401170143016403010302第0117行0021008301000147018303020303第0118行0007008101060139017503030304第0119行00250080011601260172030403050030007201100125017403050306002300710105015401850306030700100088011101320169030703080003008401150137015503080309002400490094014401840300017003501220151017103100311001500600119013901650311031200250044010501460182031203130028003100930142■01720313031400050036010701360181031403150029005001230141015803150316000800530112014701600316031700070059011001370159031703180012003401130131017503180319002700540121014801670319032000020056010201500179032003210014005201010143016103210322002100570116013201760322032300030046012001350183032303240019004500970130015503240325001300370114012701730325032600180048010401530162032603270020003301060154016603270328001000400108013301640328032900010055010301450169032903300009005800980129018003300331000600320099014001770331033200260042010001250168033203330023004301150138016303330334002200410095015201850334033500000061010901280156033503360004003800960134015703360337001600510117012601700337033800300047011101490178033803390011003901180124017403390340003200890114015001640341005300750122013401720341034200420068010401430169034203430059007801190126018103430344004300870106013201800344034500340074010501490158034503460041008101080135017703460347005400710093012401600347034800610066010301300168034803491丁一丁一丁一丁一丁一了一丁一丁一丁l丁一丁一丁一丁一丁一丁一丁l丁一丁一丁l丁一丁一丁一丁l丁l丁l丁一丁一丁l丁一了l丁l丁一丁一丁一丁一丁It-一h:一t一J::!一h:一h:一t:一t:012345678901234567890123456789012345678901^2322222222223333333333444444444455555555556666oooooooooooooooooooooooooooooooooooooo第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第150056007701070144015903490350003800690098012701630350035100520065012301510175035103520051006300990153018503520353005700620112013901670353035400470079010001540156035403550046007001100146017903550356003900830115013301570356035700450072011301420161035703580049008400950145017003580359003700860121013601760359036000350091010901290178036003610048007601020141018303610362006000820096014001740362036300330085010101470155036303640044007301170125018403640365004000670116013701730365036600310064011101380171036603670055008001200131016203670368003600880118015201650368036900580092009701480166036903700050009000940128018203700371本发明的特点及效果-该编码方法所得到的编码性能与基于随机构造校验矩阵的编码方法相比，本发明所提出的编码方法在编码性能上没有损失，甚至在局部点上性能更为优越。同时，与已有的基于完全随机构造矩阵的编码方法相比，本方法的实现复杂度非常低，非常有利于硬件实现，具有很强的应用前景。图1是数字通信系统的组成框图。图2是基于完全随机构造的LDPC校验矩阵经行列交换后的形式图。图3是基于半随机构造的LDPC校验矩阵形式图。图4是基于半随机构造的LDPC校验矩阵所对应的编码器框图。图5是使用软件来实现本发明的实施例的编码流程图。图6是使用硬件来实现本发明的实施例的硬件框图。一丁一丁一丁l丁一丁一丁一丁一丁l丁一丁l丁l丁一丁一丁一丁一丁l丁一丁一丁一丁一丁l丁456789012345678901234566666677777777778888800ooooooooooooooooooSISL宵宵宵春宵SL宫宵SL宫ST宫春&IlsI宵SLSlsrsl竟赏舅負舅資舅舅竟舅竟第第第舞舞芻舞第舅第竟1具体实施例方式本发明以码长372比特、码率1/2的极短码长LDPC码为核心完成高性能、低复杂度的极短码长LDPC编码，包括两个步骤a)码长372比特、码率1/2的极短LDPC码编码；b)对所得LDPC码进行码字重叠、信息位縮短、校验比特填充、校验比特删除、码字随机交织等操作，实现其它码长、码率的极短LDPC码编码。首先，本发明所提出的码长372比特、码率1/2的极短LDPC码的校验矩阵如表一所示。本发明的编码方法可描述如下1)码长372比特、码率1/2的极短LDPC码编码由于在分组码中，校验矩阵与LDPC码字的关系可以表示为if.K=0故186x372V0V371.186x372尸185(6)186x1372x1根据表一和公式(6)，即可算出186个校验比特的取值。举例说明，在表一中第OOOO行000500720096015101800186即第OOOO行校验矩阵在第5列，第72列，第96列，第151列，第180列和第186列的位置值为l，由公式(6)v5+v72+v96+v151+vl80+v1!!6=0即由此/5+/72+/96+/151+/180+户0=0A"50/72/96@/,51/18O符号④表示二进制加法，即是逻辑上的异或-(7)17第0001行0021006800930131017801860187第0001行由于校验矩阵在第21歹U，第68列，第93列，第131列，第178列和第186列和第187列的位置值为1，由公式(6)+v68+v93+Vm+vl7S+v186+v187=0艮P^+^8+4+^,+7n8+尸o+S-0由此凡=;。/21/680/93@/13|@/178(8)同理可依次得出A、/3、…、；185的计算公式，如下所示。p0=/5/72/96@/m/180A=p0@/21e/68@/93/17S/730=p29④/16/75④/108①/138/176P32=P31A。A。/95/l27/1S2(9)P,55=/114/150@/64P156=A"4A57,22/134@/172A85=Am;;A28;由式(9)，可以计算出码长为372比特，码率为1/2的(372，186)LDPC码的编码校验比特序列P-^Po,P/,',Pm人下面对本发明所提出的(372,186)LDPC码的矩阵结构进行进一步的说明，以便对本发明能有更清楚地了解。';五、爿；';五本发明的校验矩阵结构为18其中，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>，A矩阵是通过一个6X6的基矩阵4扩展而来，扩展系数L为31。并且<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>(10)在扩展时，4中每一个零元素都扩展为31x31维全零阵，而非零元素的扩展基于以下原理设a为伽罗华域G尸(20中的一个本源元素并且扩展系数i^2P-1=31，那么域GF(2P)中的所有元素可以表示成为(^a。，b^，^，^，...，^。此外，由于P为素数，由伽罗华域的有关定理可知，对于满足0</<31，0^)<31两个整数/，>，序列^-(yy,"'.("^,…,"'.(^)3e组成了域GF(2P)的所有非零元素。进一步假设域元素a的值为/(")，那么由域元素序列a'.(^)°，a'，…，a'(c^)3°所对应的值序列/一/("'《"0卞…,/("'.("0"则为正整数序列l，2,…，31的一个伪随机交织，记作(/(^),/("7))，称/("')为偏置因子，/(W)为跳转因子。由此，对应于^中的一个非零元素，一旦获知偏置因子和跳转因子，则可推知它的扩展矩阵。因此，矩阵A由其基矩阵4以及基矩阵中的每个非零元素所对应的偏置因子和跳转因子完全确定。本发明中对应的基矩阵^共有30个非零元素，因而对应有30组偏置因子和跳转因子，分别为(/(""'),/(a力')),(/(""3),/(一)),……其中每组因子对应一个31x31维阵。根据本方法提出的校验矩阵，(372，186)LDPC码对应的编码流程如下步骤一，将输入的信息比特序列1=//，……，/^j存储起来，然后依次计算校验比特值。步骤二，当计算/^31(n=0,l，2,3,4,5)时，只需根据式(9)将对应的信息比特读取出来进行模二加法运算，即可得到校验比特值/731;步骤三，计算其他校验比特值时，应先根据式(9)将对应的信息比特读取出来进行模二加，然后与土一校验比特值相加，运算结果即所求的校验比特值。步骤四，将信息比特序列与生成的校验比特序列一起组成码字输出，至此完成编码设计。2)基于(372，186)LDPC码实现其它码长、码率下的极短LDPC码编码基于步骤1)所得的(372，186)LDPC码，通过下面五种方式中的一种或者多种的组合，实现其它码长、码率下的极短LDPC码的编码码字叠加将n个"21)码长分别为iV，iV，…,iVW、信息分组长度分g)h)i)别为f)，尺(2),…，K(")的LDPC码字，…，《))，……，(《),《),…，《))进行叠加，得到一个新的码长为Sa^比特、信息分组长度为S尺w比特的!]a^，lxLDPC码:v(1)...v(")…v(1)…v(")信息位删除在编码过程中将(372，186)LDPC码的186个信息比特中的A个比特(it20)设定为O，并在编码后将这/k个信息比特删除，得到一个新的码长为372-yt比特、信息分组长度为比特的(372-yU86-yt)LDPC码；校验比特填充基于本发明所提出的(372，186)LDPC码编码方法完成编码，然后将186个校验比特中的/个比特(/20)进行重复，从而完成码长为372+/比特、信息分组长度为186比特的(372+U86)LDPC码的编码；校验比特删除基于本发明所提出的(372,186)LDPC码编码方法完成编码，然后将186个校验比特中的f个比特(Q0)删除，从而完成码长为372-r比特、信息分组长度为186比特的(372-U86)LDPC码的编码；20j)基于本发明所提出的(372,186)LDPC码编码方法完成编码，然后对所得的码字",,^,一,、,)进行任何形式交织所得到的具有新的排列顺序的(372，186)LDPC码(v:,v:，…，v;")。本发明的效果是该编码方法所得到的(372，186)LDPC码的编码性能如表二所示，与基于随机构造校验矩阵的(372,186)LDPC码的编码方法相比，本发明所提出的编码方法在编码性能上没有损失，甚至在局部点上性能更为优越。表二两种(372，186)LDPC码的编码方法在AWGN下的编码性能<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>同时，基于完全随机构造矩阵的编码方法，由式(4)，可得采用方法一进行编码的运算复杂度如下表三、四所示表三基于完全随机构造矩阵的编码方法中的计算复杂度<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>3与稀疏矩阵相乘O(n)4与稀疏矩阵相乘O(n)5[—五r—Msn+[cs『]矩阵相加O(n)6与gxg矩阵相乘0(g2)表四基于完全随机构造矩阵的编码方法中P2的计算复杂度序号操作说明复杂度1与稀疏矩阵相乘O(n)2与稀疏矩阵相乘O(n)3[#]+[《]矩阵相加O(n)4-r-1-[#+《]=7>rO(n)而本方法的实现复杂度由式(5)可得表五本发明编码方法中P的计算复杂度序号操作说明复杂度1与稀疏矩阵相乘O(n)2￡_1[ASr]与下三角矩阵相乘O(n)对比可知，本方法的实现复杂度非常低，非常有利于硬件实现，具有很强的应用前學下面，根据附图和两个实施例更加详细地解释本发明实施例一本实施例为采用软件实现本发明提出的LDPC编码方法。其编码方法包括以下步骤，如图5所示编码开始后，从步骤5a转移到步骤5b，进行初始化校验比特^的下标X初始化为0。然后转入步骤5c，根据给定的码长、码率在码字重叠、信息位縮短、校验比特填充、校验比特删除、码字随机交织这五种方式中选择一种或多种进行组合以实现，确定编码方式，然后转入步骤5d。22进入步骤5d后，开始接收信息序列J。,//,……，信息序列接收完毕后，转入步骤5e。进入步骤5e后，判断进行当前的码长、码率编码的方式中是否需要采用信息位縮短的方式，如果是则转入步骤5f，如果不是则转入步骤5g。进入步骤5f后，将信息比特删除对应的位数，然后转入步骤5g.进入5g后，开始计算校验比特值A，根据式(9)将对应的信息比特从存储单元中读取出来进行模二加法运算；然后进入步骤5h，判断当前计算的校验比特A是否为；^。(n=0，l,2，3,4,5)，如果不是转入步骤5i，如果是，转入步骤5j。进入步骤5i，将步骤5g的运算结果与上一校验比特值相加，然后进入步骤5j。转入步骤5j后，当前的计算结果即为校验比特值，将其存储起来。之后进入步骤5k，判断当前的校验比特&是否为;7,85，如果是，转入步骤51，如果不是，x变为x+l，转入步骤5g。进入步骤51后，根据在步骤5c中确定的编码组合方式，对生成的码字进行对应的操作，实现给定的码长码率的LDPC编码，之后转入步骤5m。进入步骤5m后，将最终生成的码字输出。之后转入步骤5n，至此完成编码设计。实施例二本实施例为采用硬件的方法实现本发明的LDPC编码方法。该硬件电路的组成及编码工作过程，如图6所示。在信息码流61输入的过程中，信息序列依节拍存储入容量为186的存储器62中。待186个信息比特存储完毕之后，根据编码方式计算电路63计算出的结果，对存储器62中的数值进行相应操作。之后，6个校验矩阵非零元素地址计算电路65-67从偏置因子及跳转因子存储器64中将偏置因子和跳转因子读取出来，完成相应运算，产生信息比特地ii:。六选一选择器68每次选择一个地址，根据该地址将相应的信息比特从信息序列存储器62中读出，送入加法器中。加法器的另一输入来源于二选一多路选择器69，该多路选择器的选择端由累加判决电路6a控制。生成的校验序列和信息序列输入码字操作电路6b中，该电路根据编码方式计算电路63的计算结果对生成的码字进行相应的操作，最终生成的编码结果由6c端输出。2权利要求1、一种极短码长密度奇偶校验码的编码方法，基于码长372比特、码率1/2的LDPC码的极短码长LDPC，采用如表一所示的非零元素列位置组成的校验矩阵；表一码长372比特、码率1/2的LDPC校验矩阵中非零元素列位置第0000行000500720096015101800186第0001行0021006800930131017801860187第0002行0009008401010153015801870188第0003行0030007801030152018301880189第0004行0029008601170139017701890190第0005行0003008701070148017401900191第0006行0006009101160154016001910192第0007行0011007400980128015501920193第0008行0008007601110146016801930194第0009行0019008101230150018401940195第0010行0026008201200133015901950196第0011行0024007100990134017301960197第0012行0007008501180142016301970198第0013行0013006601120143017101980199第0014行0023007300970145017501990200第0015行0017007701000126016202000201第0016行0012006700940136018502010202第0017行0018006901100132016502020203第0018行0022006401140129016702030204第0019行0015006501150149016602040205第0020行0027008001220141015602050206第0021行0020006301130135018202060207第0022行0000008801040140017902070208第0023行0025006200950124016402080209第0024行0002009201190147015702090210第0025行0010007901210130017202100211第0026行0004009001060125016102110212第0027行0028007001090144016902120213第0028行0014008901050137017002130214第0029行0001008301020127018102140215第0030行0016007501080138017602150216第0031行001100570107013401830217第0032行0010006000950127018202170218第0033行0007003201200136016802180219第0034行0016005601050152016102190220第0035行0018004901000135017102200221第0036行0029005501010146018002210222第0037行0000003401220125016702220223第0038行0019004700980143017402230224第0039行0028003301210151016402240225第0040行0023005301180129015902250226第0041行0021003801080148017002260227第0042行0015003701100124016202270228第0043行0006003601170133015802280229第0044行0002004101040137015602290230第0045行0024004601230126015502300231第0046行0001004401090153017202310232第0047行0012004200970141016302320233第0048行0030005200930128017602330234第0049行0020003501150130016502340235第0050行0008005801160142017702350236第0051行0004005401190138017902360237第0052行0013003900990132018402370238第0053行0005004001020139016902380239第0054行0022005900940140017502390240第0055行0003005101030150017802400241第0056行0025004801130144016602410242第0057行0026005001110145016002420243第0058行0014006101060131015702430244第0059行0017004501120149017302440245第0060行0009003100960154018102450246第0061行0027004301140147018502460247第0062行004000870113012901620248第0063行0041008300970134016802480249第0064行0049008800980139017802490250第0065行0050007700960137017202500251第0066行0052007601190135016702510252第0067行0033006801100145017302520253第0068行0043007901200128017702530254第0069行0039006401030151017002540255第0070行0036007101090147018202550256第0071行0056008601220132017502560257第0072行0048008901120133015502570258第0073行0042006301160152018002580259第0074行0047007301080144015702590260第0075行0031007400950141016502600261第0076行0054007200940143015902610262第0077行0037009201230154018302620263第0078行0032006901010138016902630264第0079行0051008201060124015602640265第0080行0044007801150136017102650266第0081行0034007001180150016002660267第0082行0045008001070153017602670268第0083行0058006601020125016402680269第0084行0038009101040149018502690270第0085行0060007501000142018402700271第0086行0059006201110148015802710272第0087行0046006700930127016102720273第0088行0055008101210140016602730274第0089行0061008401140126016302740275第0090行0035009000990146017402750276第0091行0053006501170131018102760277第0092行0057008501050130017902770278第0093行001200660108014601670279第0094行0028009201200149018102790280第0095行0011008601130138018402800281第0096行0022007700930133015602810282第0097行0001009001180135018002820283第0098行0019009100950131017302830284第0099行0027006901030142017902840285第0100行0005008900970124015802850286第0101行0024007601210152017102860287第0102行0000006501070145015702870288第0103行0009007500940130017702880289第0104行0013008201090148016202890290第0105行0002006300980136016102900291第0106行0029006801140144016002910292第0107行0017008501020128016502920293第0108行0004006201230129017002930294第0109行0006007801220127016802940295第0110行0018007300960150016602950296第0111行0014007900990141017602960297第0112行0008008701040151015902970298第0113行0015006701010134018202980299第0114行0016007001120140017802990300第0115行0026007401190153016303000301第0116行0020006401170143016403010302第0117行0021008301000147018303020303第0118行0007008101060139017503030304第0119行0025008001160126017203040305第0120行0030007201100125017403050306第0121行0023007101050154018503060307第0122行0010008801110132016903070308第0123行0003008401150137015503080309第0124行002400490094014401840310第0125行0017003501220151017103100311第0126行0015006001190139016503110312第0127行0025004401050146018203120313第0128行0028003100930142017203130314第0129行0005003601070136018103140315第0130行0029005001230141015803150316第0131行0008005301120147016003160317第0132行0007005901100137015903170318第0133行0012003401130131017503180319第0134行0027005401210148016703190320第0135行0002005601020150017903200321第0136行0014005201010143016103210322第0137行0021005701160132017603220323第0138行0003004601200135018303230324第0139行0019004500970130015503240325第0140行0013003701140127017303250326第0141行0018004801040153016203260327第0142行0020003301060154016603270328第0143行0010004001080133016403280329第0144行0001005501030145016903290330第0145行0009005800980129018003300331第0146行0006003200990140017703310332第0147行0026004201000125016803320333第0148行0023004301150138016303330334第0149行0022004100950152018503340335第0150行0000006101090128015603350336第0151行0004003800960134015703360337第0152行0016005101170126017003370338第0153行0030004701110149017803380339第0154行0011003901180124017403390340第0155行003200890114015001640341第0156行0053007501220134017203410342第0157行0042006801040143016903420343第0158行0059007801190126018103430344第0159行0043008701060132018003440345第0160行0034007401050149015803450346第0161行0041008101080135017703460347第0162行0054007100930124016003470348第0163行0061006601030130016803480349第0164行0056007701070144015903490350第0165行0038006900980127016303500351第0166行0052006501230151017503510352第0167行0051006300990153018503520353第0168行0057006201120139016703530354第0169行0047007901000154015603540355第0170行0046007001100146017903550356第0171行0039008301150133015703560357第0172行0045007201130142016103570358第0173行0049008400950145017003580359第0174行0037008601210136017603590360第0175行0035009101090129017803600361第0176行0048007601020141018303610362第0177行0060008200960140017403620363第0178行0033008501010147015503630364第0179行0044007301170125018403640365第0180行0040006701160137017303650366第0181行0031006401110138017103660367第0182行0055008001200131016203670368第0183行0036008801180152016503680369第0184行0058009200970148016603690370第0185行00500090009401280182037003712、根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于，该方法g括以下步骤1)码长372比特、码率1/2的极短LDPC码的编码对于输入的信息比特/。,/,，//，通过所述校验矩阵计算得到校验比特尸。，A,—，户/，最终形成LDPC码字V:F=v/,"…'，J=厶'//w,户ft卩/，"…'，尹/w入其中A)=,5^96715|/,80p,=p0@/21//131④/,78p3。=&@/16@/75④/108e/13Se/|76P3f/,，/57①i;。70/。,/旧/32,④/,0①/60①/m④/,27①/,82a=p437m/,47/185Pl56=/7155/53/75/122①/|34@/1722)对所得LDPC码进行码字重叠、信息位縮短、校验比特填充、校验比特删除、码字随机交织中的一种或多种组合方式，实现其它码长、码率的极短LDPC码编码，所述方式具体包括a)码字叠加将"个码长分别为A^，A^"，…，A^10、信息分组长度分别为A:(",/j:(2)，…,X(")的LDPC码字(v(",v("，…,v('))，(v(2),v/2),…，v(2)),……，(《w，…，v^)进行叠加，得到一个新的码长为t^w比特、信息分组长度为t《(')比特的ftW)，t尺('))LDPC码(v('),…,v("),…,v(')，…，v("))，其,-=1V'=1'=1乂中w21;b)信息位删除在编码过程中将码长372比特、码率1/2的LDPC码的186个信息比特中的A:个比特设定为0，并在编码后将/t个信息比特删除，得到一个新的码长为372-A比特、信息分组长度为186-A比特的码长为LDPC码；c)校验比特填充在编码过程中将码长372比特、码率1/2的LDPC码的186个校验比特中的^个比特进行重复，从而完成码长为372+"匕特、信息分组长度为186比特的(372+f，186)LDPC码的编码，其中Q0;d)校验比特删除在编码过程中将码长372比特、码率1/2的LDPC码的186个校验比特中的/个比特删除，从而完成码长为372—比特、信息分组长度为186比特的(372-U86)LDPC码的编码，其中^0;e)码字交织在编码过程中将码长372比特、码率1/2的LDPC码的码字(v。,^，…，v"j进行任何形式交织所得到的具有新的排列顺序的(372，186)LDPC码(v，v，…，v')。全文摘要本发明涉及极短码长密度奇偶校验码的编码方法，属于通信信道编码
技术领域：
，方法包括码长372比特、码率1/2的极短LDPC码编码；对所得LDPC码进行码字重叠、信息位缩短、校验比特填充、校验比特删除、码字随机交织等操作，实现其它码长、码率的极短LDPC码编码。本发明所提出的编码方法在编码性能上没有损失，甚至在局部点上性能更为优越。同时，与已有的基于完全随机构造矩阵的编码方法相比，本方法的实现复杂度非常低，非常有利于硬件实现，具有很强的应用前景。文档编号H03M13/11GK101465655SQ20091007718公开日2009年6月24日申请日期2009年1月20日优先权日2009年1月20日发明者殷柳国,裴玉奎,陆建华申请人:清华大学