[发明专利]一种可变长低密度奇偶校验码的编码方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统中的信道编码技术，特别涉及一种可变长低密度奇偶校验码(LDPC)的编码方法及系统。

背景技术

LDPC码是一种能逼近仙农(Shannon)容量限的渐进好码，其长码性能甚至超过了Turbo码。由于LDPC码具有译码复杂度低、错误平层低等诸多优点，它在信息可靠传输中的良好应用前景已经引起学术界和IT业界的高度重视，成为当今信道编码领域最受瞩目的研究热点之一，低密度校验码的应用也已经被提到日程上。

LDPC码是线性分组码，由于其对应的校验矩阵中1的个数较少，所以被称为LDPC码，即：低密度奇偶校验码。校验矩阵中的各个列定义为变量节点对应编码码字的编码比特，各个行定义为校验节点对应校验方程。在M×N的LDPC码校验矩阵中，变量节点V_N-1...V₀的个数(编码比特数)为N，校验节点C_M-1...C₀的个数(校验比特数)为M。如：图1所示，V₀～V₁₅为变量节点，C₀～C₇为校验节点。校验矩阵中某列“ 1”的个数表示该列对应的变量节点的度。校验矩阵中某行“1”的个数表示该行对应的校验节点的度。如果校验矩阵中所有变量节点的度相同并且校验节点的度相同，该LDPC码被称为规则LDPC码。如果校验矩阵中变量节点的度不全相同或校验节点的度不全相同，该LDPC码被称为非规则LDPC码。

LDPC码同样可以使用图2表示，即：Tanner图。Tanner图一侧为N个变量节点，另一侧为M校验节点。校验矩阵中的“1”对应变量节点与校验节点之间的连线，称为边。所以Tanner图与校验矩阵是对应的。

非规则码具有较好的性能，但对于实现来说较为复杂。目前，有一种准循环移位LDPC码，其寻址方便容易实现，而且性能与随机构造的LDPC码性能相当，所以准循环移位的LDPC码得到了较为广泛的研究与应用。

准循环移位LDPC码，使用较小的矩阵，如：M×N矩阵作为基础矩阵，矩阵中的每个“1”使用z×z单位矩阵及其循环右移矩阵替换。如：图3所示的单位矩阵和其循环移位矩阵。图3中的a图是单位矩阵，可以使用0表示；b图是单位矩阵向右循环移位一位后的矩阵，可以使用1表示；依次类推，即可以使用循环右移的位数表示替换的矩阵。对于基础矩阵中的“0”使用z×z的零矩阵替换，使用“-1”表示零矩阵。所以准循环移位LDPC码的校验矩阵可以使用与基础矩阵的大小相同的矩阵压缩表示，只要把基础矩阵中的“1”位置使用循环移位的次数，“0”使用“-1”表示即可。

目前，考虑到编码复杂度，各大标准中一般都采用一类特殊结构的准循环移位LDPC码。针对这类特殊结构的准循环移位LDPC码，通常的编码方法流程包括：

步骤101，根据LDPC码的度序列，构造基础矩阵。

在执行本步骤前，预先确定了LDPC码的度序列，在该度序列中记录了基础矩阵中每个变量节点和每个校验节点的度数，该度序列可以采用诸如密度近化等算法得到。在构造基础矩阵时，需要满足上述度序列的要求。