[发明专利]一种准循环低密度奇偶校验码的构造方法和装置

说明书

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＝{d₁，d₂，...，d_k}；所述完备循环差集D的λ＝1，模v＝k²-k+1，所述λ为完备循环差集D中满足d_i-d_j≡a的二元组(d_i，d_j)的数目，1≤i，j≤k，i≠j，a≠0，k为偶数；其中，a为d_i-d_j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M×N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(d_i，d_j)，所述移位矩阵S(H)中任意两个位置的二元组(d_i，d_j)中的元素互不相同；

将所述M×N移位矩阵S(H)中每个位置的二元组(d_i，d_j)替换为相应的重量为2的循环矩阵W_m，n，构造MP×NP的奇偶校验矩阵H；其中，所述W_m，n＝I(d_i)+I(d_j)，所述I(d_i)为将P×P单位矩阵向右循环移动d_i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(d_i，d_j)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(d_i，d_j)，所述固定间隔d为二元组(d_i，d_j)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M×N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(d_i，d_j)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(d_i，d_i+k/2)，使所述的M×N移位矩阵

优选的，当所述M×N＝k/2时，所述MP×NP的奇偶校验矩阵其中每个位置W_m，n＝I(dm_N+n+1)+I(dm_N+n+1+k/2)，，M≤N，0≤m≤M-1且0≤n≤N-1。

相应的，本申请还公开了一种准循环低密度奇偶校验码的构造装置，包括：