[发明专利]一种支持任意码长的LDPC码实现方法

说明书

本发明公开了一种支持任意码长的LDPC码实现方法。该方法基于准循环LDPC(QC‑LDPC)码。通过采用适当的补位/删除操作，实现了任意码长的LDPC码的实现方法。该方法实现简单，对原始QC‑LDPC码的性能影响小。最终解决了LDPC码对任意码长的适用性问题，使得LDPC码可应用于码长可变系统并提升了LDPC码的可用度。

技术领域

本发明涉及通信、导航、信息处理等领域，尤其涉及支持任意长度的LDPC码问题。

背景技术

1962年，Gallage提出了一种特殊的线性分组码——低密度奇偶校验码(low-density parity-check codes)，简称LDPC码，并提出相应的迭代译码概念。LDPC码是一种码长非常大的线性分组码，LDPC码具有以下优点：具有非常接近香农理论界限的性能；能够实现快速编码；在不同信道上都表现出良好的性能；不需要深度交织就能获得好的误码性能，所以系统的时延比Turbo码短；错误平层大大降低。

LDPC码以其优异的性能正在获得越来越多学者的关注，并在GPS、4GLTE等大型导航、通信系统中获得应用。然而与Turbo码或卷积码相比，LDPC码编码长度与校验矩阵一一对应，无法灵活的进行改变，使其无法应用到一些需要编码长度需要动态可变的系统中。IEEE 802.16e标准中提到了一种准循环LDPC码，基于12×24的校验基矩阵可实现码长以12为步进长度进行动态调整，仍然无法支持任意的码长。在一些通信系统中，其通信的数据量并不固定，因此需要基于信息长度动态分组，动态组帧，而这种情况下LDPC码或得不到应用、或给帧结构设计带来麻烦。LDPC码在码长选择上的诸多限制成为了应用的阻碍。因此研究支持任意码长的LDPC码实现方法是十分必要的。

本发明方法主要针需要可变码长的通信系统或其它需要任意长度LDPC码的系统，针对LDPC码的特点，通过一定的优化设计，可使LDPC码支持任意码长，并且不会出现明显的性能下降。

发明内容

本发明的技术解决的问题是：针对需要任意码长的系统，提出一种支持任意码长的LDPC码实现方法，该方法能够解决LDPC码对不同编码长度的适应性问题。在使用同一个LDPC编译码模块的情况下，实现支持不同长度的编译码。

本发明采用的技术方案为：

一种支持任意码长的LDPC码实现方法，其具体步骤如下：

(1)选取准循环LDPC码QC-LDPC，QC-LDPC码由M×N维校验基矩阵Hb和Z×Z的循环单位矩阵联合构成；

(2)选择同等编码效率不同维度的t个校验基矩阵Hb_i，其维度为M_i×N_i，编码效率η＝M_i/N_i，针对每个校验基矩阵，构建相应的编码模块和译码模块，其中，i＝1,···j,···t，t≥1；

(3)设待编码的信息位长度为k，令k＝Z_i×M_i+u_i,0≤u_i＜M_i，当存在u_i＝0时，选择对应的基矩阵Hb_i并利用相应的编码模块和译码模块进行编译码处理；当不存在u_i＝0时，选取(M_j-u_j)＝min(M_i-u_i)，选择对应的基矩阵Hb_j，执行步骤(4)；

(4)在发送端，将待编码的信息位最后补充M_j-u_j个0或者1，信息位长度记为K0，并使用相应的编码模块进行编码，编码完成后的码长为n0＝k0/η，然后将编码后校验位的最后(n0-k/η)bit删除；在接收端，将接收数据最后补充(n0-k/η)个0或1，再使用相应的译码模块进行译码，得到译码结果，取译码结果前k比特数据即得到原始的信息位。