专利名称：类eIRA准循环低密度奇偶校验码的校验矩阵构造方法
技术领域：
本发明涉及准循环低密度奇偶校验码构造方法，属于通信信道编译码领域，尤其 涉及一种类似eIRA码字结构的准循环低密度奇偶校验码的校验矩阵构造方法。
背景技术：
一般来说，实际信道都不是理想的。首先这些信道都具有非理想的频率选择特性， 另外还有噪声干扰和信号通过信道传输时搀杂进去的其他干扰。这些干扰损害了发送信 号，并使接收的数字序列产生错误。为了克服这些噪声和干扰，增加数据传输的可靠性，或 者说为了增加接收信号的逼真度，常常需要在信息序列中引入一些冗余位。这种增加数据 冗余度以抗干扰的方法叫做信道编码。低密度奇偶校验码(LDPC)最早由Gallager提出，后由Mackay重新发现后引起广 泛重视，是一类性能优异的纠错码。T. J. Richardson and R. Urbanke通过研究发现，在BPSK 调制、AWGN信道下，码率为1/2的LDPC码距离香农限仅为0. 0045dB，这也是有史以来发现 的最接近香农限的码字。信道编码的目标是获得性能尽量逼近香农限，同时编译码复杂度尽量低的好码。 LDPC码能实现线性译码复杂度，但编码复杂度较高。尽管RU算法能提供近似线性的LDPC 编码复杂度，但他们所设计的高性能LDPC码码长都超过十万，不太实用；Mackay设计的高 性能LDPC码码长中等(100 ^n^ 10000)，但他所用的随机化编码方法使编码器复杂度较
尚ο如果(n，k)线性分组码C的每一个码字的每一个循环移位都是C中的码字，则称 C为一个循环码。循环码的循环结构使其编译码实现都比较容易，用移位寄存器和模2和模 块构成的电路即可实现，其编码复杂度是码长的线性函数。但循环码的码字之间的约束关 系比较紧，码字的可选范围比较小，难于实现严格循环结构的LDPC码。一些线性分组码(n， k)的码字循环移位Iitl (η = 2n0, k = zk0)次后得到的仍是该码的一个码字，这类码称为准 循环(Quasi Cyclic, QC)码。准循环码的编码也可用移位寄存器实现，降低了编码器的复 杂度。在众多的QC-LDPC码编码构造方法中，扩展的非规则重复累加(extended Iregular Repeat Accumulate, eIRA)码是其优秀代表。eIRA码的校验矩阵H = [H1 P]，其中P是有双对角线结构的矩阵
权利要求
1.类eIRA准循环低密度奇偶校验码的校验矩阵构造方法，其特征在于，包括如下步骤步骤1 根据所要构造码字的码长和编码复杂度的要求，获得基于有限域GF(q)的基矩 阵基矩阵Wi具有q_l行q_l列
2.根据权利要求1所述类eIRA准循环低密度奇偶校验码的校验矩阵构造方法，其特征 在于，还包括步骤5 采用可保证步骤4所获得的校验矩阵H的准循环结构不变的短环消除 方法，进一步对校验矩阵H进行短环消除，即对H矩阵的左半部份进行优化。
3.根据权利要求2所述类eIRA准循环低密度奇偶校验码的校验矩阵构造方法，其特征 在于，步骤5中所述短环消除方法，包括如下步骤首先进行短环搜索构造与步骤4获得的校验矩阵的最后m-t行子矩阵相对应的 Tanner图G(t)；选择与该校验矩阵的最后m_t行子矩阵的第一行相对应的校验节点，并且 构造该节点的邻居树T(t)；找出T(t)中的所有环路径，形成集合C(t+1)的元素，其中t从 0开始递增到m-1，而m为H矩阵的行数；然后进行短环消除假设C(l)，C(2)，...，C(m)的并集中有c个环，在步骤4获得 的校验矩阵H中共有s个子矩阵，先构造一个辅助的cX s 二元矩阵M，它的每行和C(l)， C(2)，. . .，C(m)的并集中的环对应，而每列和校验矩阵H中的子矩阵对应；当且仅到第i个 环路径通过第j个子矩阵时Mm = 1，否则为0 ；找到M中具有最大列重的列i ；将第i列所 对应的子矩阵用零矩阵替换；对于每一个满足％ i = 1的j，将第j行所有元素清零；如果 所得M不是全零矩阵，继续找M中具有最大列重的列，重复进行直到M为全零矩阵为止。
4.根据权利要求1或2或3所述类eIRA准循环低密度奇偶校验码的校验矩阵构造方 法，其特征在于步骤3中循环置换矩阵可通过对单位矩阵进行相应循环位移得到。
全文摘要
本发明公开了一种类eIRA准循环低密度奇偶校验码的校验矩阵构造方法，属于通信信道编译码领域。本发明在现有的具有循环结构的LDPC码校验矩阵的基础上，参照eIRA码校验矩阵结构，从增加最小环长的思想出发，提出类似eIRA码字结构的准循环低密度奇偶校验码的校验矩阵构造方法，进一步地，还可利用一种短环消除算法，使得类eIRA码校验矩阵中的H1最短环长进一步增大，从而省略了eIRA码较高复杂度的计算机搜索过程。
文档编号H04L1/00GK102006085SQ20101053177
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月4日 优先权日2010年11月4日
发明者倪吉庆, 匡镜明, 沈朱哲, 费泽松 申请人:北京理工大学