专利名称：一种准循环低密度奇偶校验码的构造方法和装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种准循环低密度奇偶校验码的构造方法和装置。
背景技术：
LDPC 码(Low Density Parity Check Code，低密度奇偶校验码)，它由 Robert G. Gallager博士于1963年提出的一类具有稀疏校验矩阵的线性分组码，不仅有逼近 Shannon限的良好性能，而且译码复杂度较低，结构灵活，是近年信道编码领域的研究热点， 目前已广泛应用于深空通信、光纤通信、卫星数字视频和音频广播等领域。LDPC码已成为第四代通信系统(4G)信道编码方案的强有力竞争者，而基于LDPC码的编码方案已经被下一代卫星数字视频广播标准DVB-S2采纳。而在高速率传输系统、通信存储系统以及深空通信中等应用环境中，要求LDPC码拥有较低的错误平台和较快的译码收敛速度。现有技术中，构造二进制LDPC码的方法很多，主要分为(伪)随机构造法和结构性构造法两大类。对于(伪)随机构造法，该方法在给定的参数下得到的码字不唯一，且一般不具备准循环结构特性，难以在实际中应用。而现有的结构性构造法，一般采用几何构造的方法，其矩阵规模相对较大，矩阵密度较大，导致译码复杂度升高，难以满足高速率传输系统、物联网传输系统、通信存储系统以及深空通信中等应用环境的高标准要求。
发明内容
本申请所要解决的技术问题是提供一种准循环低密度奇偶校验码的构造方法和装置，在相同规模下，使LDPC编码具有较低的错误平台和较快的译码速度。为了解决上述问题，本申请公开了一种准循环低密度奇偶校验码的构造方法，包括获取一个完备循环差集D = W1, d2，. . .，dj ;所述完备循环差集D的\ = 1，模 V = k2_k+l，所述\为完备循环差集D中满足Cli-Clj E a的二元组(屯，dj)的数目，I彡i， j彡k, i关j, a关0, k为偶数；其中，a为(1厂(1」对v进行取模运算得到的余数；利用所述完备循环差集D构造MXN移位矩阵S(H);其中所述移位矩阵S(H)中每个位置为从所述完备循环差集D选取的二元组(屯，dp，所述移位矩阵S(H)中任意两个位置的二元组(屯，dj)中的元素互不相同；将所述MXN移位矩阵S(H)中每个位置的二元组((Ii, dj)替换为相应的重量为2 的循环矩阵Wm,n，构造MP X NP的奇偶校验矩阵H ;其中，所述Wm,n = I (Cli) +I (dj)，所述I (Cli) 为将PXP单位矩阵向右循环移动Cli位后得到的循环置换矩阵，所述P = V。优选的，从所述完备循环差集D选取的二元组(屯，dj)时，包括按固定间隔d从所述完备循环差集D中选取二元组(屯，4)，所述固定间隔(1为二元组(屯，4)中两个元素在所述完备循环差集中的间隔。优选的，利用所述完备循环差集D构造MXN移位矩阵S(H)时，包括
基于选取的二元组的数目大于等于所述移位矩阵S(H)中表述位置的元素数目。优选的，从所述完备循环差集D选取的二元组(屯，dj)时，包括按固定间隔d = k/2从所述完备循环差集D中选取二元组(屯，di+k/2)，使所述的 MXN移位矩阵
权利要求
1.一种准循环低密度奇偶校验码的构造方法，其特征在于，包括获取一个完备循环差集D= W1, d2，, dj ;所述完备循环差集D的\ = 1，模V = k2_k+l，所述\为完备循环差集D中满足Cli-Clj E a的二元组(Clpdj)的数目，I彡i，j彡k， i ^ j, a ^ 0, k为偶数；其中，a为(Ii-Clj对v进行取模运算得到的余数；利用所述完备循环差集D构造MXN移位矩阵S(H);其中所述移位矩阵S(H)中每个位置为从所述完备循环差集D选取的二元组(屯，dp，所述移位矩阵S (H)中任意两个位置的二元组(屯，dj)中的元素互不相同；将所述MXN移位矩阵S(H)中每个位置的二元组(di; dj)替换为相应的重量为2的循环矩阵Wm,n，构造MP X NP的奇偶校验矩阵H ;其中，所述Wm,n = I (Cli) +I (dj)，所述I (Cli)为将 PXP单位矩阵向右循环移动Cli位后得到的循环置换矩阵，所述P = V。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，从所述完备循环差集D选取的二元组(屯， dj)时,包括按固定间隔d从所述完备循环差集D中选取二元组(屯，dp，所述固定间隔d为二元组 ((Ii, dj)中两个元素在所述完备循环差集中的间隔。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，利用所述完备循环差集D构造MXN移位矩阵S (H)时，包括基于选取的二元组的数目大于等于所述移位矩阵S(H)中表述位置的元素数目。
4.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，从所述完备循环差集D选取的二元组 (di； dj)时,包括按固定间隔d = k/2从所述完备循环差集D中选取二元组(屯，di+k/2)，使所述的MXN 移位矩阵
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于当所述MXN = k/2时，所述MPXNP的奇偶校验矩阵
6.一种准循环低密度奇偶校验码的构造装置，其特征在于，包括完备循环差集获取模块，用于获取一个完备循环差集D = (ClljCl2,.. .，dk};所述完备循环差集D的\ = 1，模V = k2_k+l,所述\为完备循环差集D中满足di-dj三a的二兀组 (di； dj)的数目，I彡i, j彡k, i关j, a关0, k为偶数；其中，a为(1厂(1」对v进行取模运算得到的余数；移位矩阵构造模块，用于利用所述完备循环差集D构造MXN移位矩阵S (H);其中所述移位矩阵S(H)中每个位置为从所述完备循环差集D选取的二元组(屯，dp，所述移位矩阵 S(H)中任意两个位置的二元组(屯，dj)中的元素互不相同；奇偶校验矩阵构造模块，用于将所述MXN移位矩阵S(H)中每个位置的二元组(C^dj) 替换为相应的重量为2的循环矩阵Wm, n，构造Mp XNp的奇偶校验矩阵H ;其中，所述Wm, n = I (Cli)+I (dp，所述I (di)为将PXP单位矩阵向右循环移动Cli位后得到的循环置换矩阵，所述 P = V。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，从所述完备循环差集D选取的二元组(屯， dj)时,包括按固定间隔d从所述完备循环差集D中选取二元组(屯，dp，所述固定间隔d为二元组 ((Ii, dj)中两个元素在所述完备循环差集中的间隔。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，利用所述完备循环差集D构造MXN移位矩阵S (H)时，包括基于选取的二元组的数目大于等于所述移位矩阵S(H)中表述位置的元素数目。
9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，从所述完备循环差集D选取的二元组 (di； dj)时,包括按固定间隔d = k/2从所述完备循环差集D中选取二元组(屯，di+k/2)，使所述的MXN 移位矩阵
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于 当所述MX N = k/2时，所述MP X NP奇偶校验矩阵H :
全文摘要
本申请提供了一种准循环低密度奇偶校验码的构造方法和装置，涉及通信技术领域。所述的方法包括获取一个完备循环差集D＝{d1，d2，...，dk}；所述D的λ＝1，模v＝k2-k+1，所述λ为D中满足di-dj≡a的二元组(di，dj)的数目，1≤i，j≤k，i≠j，a≠0(modv)，k为偶数；利用所述D构造M×N移位矩阵S(H)；其中所述S(H)中每个位置为从所述D选取的二元组(di，dj)；将所述M×N S(H)中每个位置的二元组(di，dj)替换为相应的重量为2的循环矩阵Wm，n，构造MP×NP的奇偶校验矩阵H；其中，所述Wm，n＝I(di)+I(dj)，所述I(di)为将P×P单位矩阵向右循环移动di位后得到的循环置换矩阵，所述P＝v。本申请在同等条件下能提高LDPC码的性能，同时具有较低的错误平台和较快的译码收敛速度。
文档编号H03M13/11GK102594364SQ20121004268
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月22日 优先权日2012年2月22日
发明者张立军, 李冰 申请人:北京交通大学