[发明专利]NAVDAT中基于双对角线结构的LDPC信道编码方法

说明书

本发明提出了一种NAVDAT中基于双对角线结构的LDPC信道编码方法，该方法包括如下步骤：(1)在NAVDAT发送端，根据校验约束条件，计算校验矩阵母矩阵H的信息块H_s与信息位S的乘积v₀,v₁,...,v_m‑1，并将所有v值累加计算出校验位的第一位P₀；(2)根据校验矩阵母矩阵H的特征，将校验位第一位P₀和H的校验块H_p第一列特殊行的值相乘，为计算剩余校验位做准备；(3)根据校验位和v之间的关系求出剩余各校验位P₁,P₂,...,P_m‑1；(4)将信息位和校验位组合成最终的编码序列；本发明充分利用了具有双对角线结构的校验矩阵的母矩阵的特性，利用该数学特征，可以非常有效地简化编码的复杂度，进一步提高编码效率，使其在实际应用中更具备优势。

技术领域

本发明涉及一种无线移动数字通信系统的编码方法，是基于双对角线结构的LDPC信道编码方法，复杂度低，是一种应用于NAVDAT(Navigational Data、导航数据)数字通信系统中的编码方法。

背景技术

NAVDAT数字通信系统是一种新型的岸基海上通信系统，它采用最新数字传输技术，在500KHz频段，用于海上移动服务、以确保海上安全和从岸基到船只相关信息安全传输的数字广播系统。该数字通信系统为各种类型的消息提供了广播传输服务，并且具有加密性。其中广播的消息包括但不限于航海安全、信息安全、海盗行为、搜救以及船舶交通系统文件传输等。NAVDAT数字系统的500KHz工作频段为数据广播信号提供了良好的覆盖，可以为从岸基到船舶的信息广播实现高速的数据传输以提高操作效率和航海安全。

数字信号在传输中往往由于各种原因，使得在传送的数据流中产生误码，从而使接收端产生图像跳跃、不连续、出现马赛克等现象。所以通过信道编码这一环节，对数码流进行相应的处理，使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力，可极大地避免码流传送中误码的发生。

要使NAVDAT数字通信系统物理层达到可靠接收离不开高性能编码器。目前信道编码技术的种类有很多，例如卷积码、Turbo码、交织码等等。而LDPC码是麻省理工学院RobertGallager于1963年在博士论文中提出的一种具有稀疏校验矩阵的分组纠错码，它的性能逼近香农容量，几乎适用于所有的信道，因此成为编码界近年来的研究热点。

LDPC是一种比较新的编码技术，它的译码算法是一种基于稀疏矩阵的并行迭代译码算法，运算量要低于Turbo码等译码算法，并且由于结构并行的特点，在硬件实现上比较容易，因此在大容量通信应用中，LDPC码更具有优势；LDPC码的码率可以任意构造，有更大的灵活性，而Turbo码只能通过打孔来达到高码率，这样打孔图案的选择就需要十分慎重的考虑，否则会造成性能上较大的损失；LDPC码具有更低的错误平层，可以应用于有线通信、深空通信以及磁盘存储工业等对误码率要求更加苛刻的场合。LDPC的实现方法已经非常成熟，因此，在NAVDAT数字通信系统中采用LDPC编码算法是非常可取的。

发明内容

本发明的目的是针对海岸到近海船舶信道特点，提供一种NAVDAT中基于双对角线结构的LDPC信道编码方法，该方法可以以较低的实现复杂度最大程度的恢复传输数据。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

本发明公开了一种NAVDAT中基于双对角线结构的LDPC信道编码方法，具体包括如下步骤：