[发明专利]一种码长连续变化的准循环低密度奇偶校验码的构造方法

说明书

技术领域

本发明属于信道编解码技术中低密度奇偶校验码的构造方法技术领域，特别涉及码长连续变化的准循环低密度奇偶校验(LDPC)码的构造方法。

背景技术

《科技信息》(2007年第36期，206页)指出：在第四代移动通信系统关键技术中，将采用更高级的信道编码方案，如低密度奇偶校验码，以在极低的信噪比下保证足够的性能。考虑到实际系统中传输协议的多样性，需要尽量构造在码长和码率上能够连续变化的码字。但从目前的研究结果来看很难在保证性能的前提下实现码长码率的连续变化，因此这成为了低密度奇偶校验码的研究热点与难点。

美国《IEEE信息论汇刊》(IEEE Trans.Inf.Theory，vol.50，no.8，pp.1788-1793，2004)提出了准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的概念，其校验矩阵H具有类循环特性，与随机构造的码字相比，其优点是能够利用移位寄存器实现线性时间编码，并且只需要很少的存储空间来存储编码矩阵。

校验矩阵H的特纳图周长(girth)值是衡量LDPC码性能的重要参数，因为具有短特纳图周长值的圈会影响迭代解码过程中外信息的相关性，从而降低解码性能，所以准循环低密度奇偶校验码的研究主要集中于构造具有较高特纳图周长值的校验矩阵H及性能优异的中短码长的码字。

目前有多种方法能够构造出高特纳图周长值的校验矩阵H，但所得到的码字码长和码率都是跳跃的，无法满足系统自适应要求，从而限制了其在实际系统中的应用。在未来移动通信系统中，传输的多媒体业务如语音、视频会议、流媒体、网页浏览等具有不同的服务质量(QoS)需求，这就需要无线链路具备自适应的能力，即能够根据业务和信道情况自适应调整链路参数，如数据帧长、信道编码的码率与码长等。

发明内容

本发明的目的是提出一种码长连续变化(Continuously Variable Length：CVL)的准循环低密度奇偶校验码的构造方法，以构造出一类特纳图周长值至少为十的具有很高纠错能力的规则低密度奇偶校验码，这种低密度奇偶校验码能够提供丰富码率和码长的码字，并且具有利于解码器硬件实现的简单结构。

本发明码长连续变化的准循环低密度奇偶校验码的构造方法，包括：构造mL×nL的准循环低密度奇偶校验码校验矩阵H：

                  式1

式1中所示的校验矩阵H行重为n，列重为m，m＝2，3，n>m；L×L的子矩阵由单位阵向右循环移位移位项系数值a_ij得到，其中a_ij定义在环基数为L的整数环上，i∈0，1，…，m-1；j∈0，1，…，n-1；当所构造的校验矩阵H满秩时，利用式1构造的码字码率为R=n-mn=1-mn,]]>码长为N＝nL；其特征在于：

设子矩阵移位项系数a_ij：

a_ij＝2ⁱl_j               式2

式2中l_j为非负整数，其中0≤j<n，且当x≤y时，有l_x≤l_y；

先消除校验矩阵H中小特纳图周长值的圈：

对于列重为2的式1所示校验矩阵H及式2所示的其子矩阵移位项系数，设环基数L值大于等于一个固定的环基数界限的最小值L_min，则校验矩阵H特纳图周长值为12的充分必要条件为：