[发明专利]一种利用ACE与Zig-Zag的低错误平层QC-LDPC码构造方案在审

专利信息
申请号: 201711338881.8 申请日: 2017-12-14
公开(公告)号: CN108134611A 公开(公告)日: 2018-06-08
发明(设计)人: 袁建国;郑德猛;孙乐乐;袁素真;庞宇;林金朝 申请(专利权)人: 重庆邮电大学
主分类号: H03M13/11 分类号: H03M13/11
代理公司: 北京同恒源知识产权代理有限公司 11275 代理人: 赵荣之
地址: 400065*** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 错误平层 基本矩阵 码率 计算复杂度 编码增益 方案设计 仿真结果 灵活选择 校验矩阵 循环扩展 移位矩阵 移位系数 连通性 误码率 信噪比 通信系统 码长 搜索
【权利要求书】:

1.本发明涉及一种利用近似环额外信息度(Approximate Cycle Extrinsic MessageDegree,ACE)与Zig-Zag的低错误平层准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-DensityParity-Check,QC-LDPC)码新颖构造方案,基本矩阵M由渐进边增长(ProgressiveEdge Growth,PEG)与ACE算法搜索构造,目的是提升基本矩阵M中环的连通性。然后将基于Zig-Zag的移位系数设计方案设计的移位矩阵P对基本矩阵M进行循环扩展,以此得到校验矩阵H。其中循环矩阵P中循环移位系数是通过简单的代数表达式描述,无需计算机搜索即可完全消除长度为4的环,从而降低内存需求,再加上基本矩阵M的构造是通过ACE算法来提升环的连通性,所以所构造的码型有极少的6环和8环。该方案是将随机构造与结构化构造相结合的混合构造,不仅具有随机构造方案的优异纠错性能,而且有结构化构造编译码运算复杂度低的优点。能够改善高信噪比区域的错误平层,还具有码长、码率的任意可设性。因而该方案能满足通信系统对纠错码具有码率可灵活选择、低错误平层和计算复杂低的需求。

2.根据权利1要求所述的利用ACE与Zig-Zag的低错误平层QC-LDPC码新颖构造方案,其特征在于:首先利用ACE算法和PEG算法相结合,通过搜索构造一个24×48的基本矩阵M,目的是提升基本矩阵M中环的连通性;其次利用基于Zig-Zag移位系数设计方案来构造一个24×48的循环移位矩阵P,从而通过循环移位矩阵P来扩展基本矩阵M,以此得到奇偶校验矩阵H,扩展的规则为:将M中的0用维数为q×q的零矩阵O替换,其中q在本专利里为63,1用维数为q×q的循环置换矩阵Pij替换,Pij由维数为q×q的单位矩阵E向右循环移位pij次得到。pij的取值来源于移位矩阵P中第i行第j列的元素,因为矩阵P的维数与基本矩阵M的维数相同,所以循环移位系数pij对应于M矩阵中第i行第j列的元素。该方案不仅构造简单,由于校验矩阵具有准循环的特性,因此能大幅降低编译码的复杂度。

3.根据权利2要求所述的利用ACE与Zig-Zag的低错误平层QC-LDPC码新颖构造方案,其特征在于:利用ACE算法提升基本矩阵中环的连通性,可以有效的减少小停止集的数量,因为小停止集是影响QC-LDPC码在高信噪比区域出现错误平层的重要因素,所以以此方案来改善QC-LDPC码的错误平层问题;此方案中循环移位矩阵P是利用Zig-Zag的移位系数设计方案,采用数学公式计算循环移位系数,无需计算机搜索即可完全消除长度为4的短环,再加上基本矩阵M的构造是通过ACE算法来提升环的连通性,所以所构造的码型有极少的6环和8环,通过循环移位矩阵P对基本矩阵M进行扩展,可以使码长、码率具有任意可设性,同时可以降低内存需求。

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