[发明专利]一种码率无损失的空间耦合LDPC码的耦合方法

权利要求书

1.一种码率无损失的空间耦合LDPC码的耦合方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤S10、构思一码率R＝1-n_c/n_v的原模图G＝(V,C,E),其中V表示变量节点组，且V＝{v₀,…,v_nv-1}，C表示校验节点组，且C＝{c₀,…,c_nc-1}，E表示边组，n_v表示变量节点个数，n_c表示校验节点个数，且n_c、n_v、v₀、v_nv-1、c₀、c_nc-1均为正整数；

步骤S20、确定原模图中各变量节点v_j和校验节点c_i的度、个数以及耦合宽度w；其中v_j∈V,0≤j≤n_v-1，c_i∈C,0≤i≤n_c-1，w＞0；

步骤S30、将原模图通过复制和置换操作得到原模图LDPC码，并用对应的矩阵形式表示原模图LDPC码的构造过程，得到对应的校验矩阵；

步骤S40、将原模图LDPC码复制L份并依次排列；

步骤S50、定义一边展开规则，将L份的原模图LDPC码的变量节点v_j和校验节点c_i按边展开规则连接，得到码率无损失的空间耦合LDPC码；

所述步骤S20具体包括：

步骤S21、若变量节点v_j与J条边相连，则变量节点v_j的度为J；若校验节点c_i与K条边相连，则校验节点c_i的度为K；其中J和K为正整数；

步骤S22、令a＝gcd(J,K)，a表示J和K的最大公约数，存在正整数J'和K'分别满足J＝aJ'，K＝aK',且gcd(J',K')＝1，则原模图中有J'个校验节点c_i、K'个变量节点v_j，原模图的耦合宽度w＝a-1，w＞0；

所述步骤S30具体包括：

步骤S31、依据原模图得到大小为J'×K'的基矩阵B；

步骤S32、将原模图的变量节点v_j以及校验节点c_i均复制M份；

步骤S33、将连接变量节点v_j与校验节点c_i的相同类型的M条边进行随机置换并得到置换矩阵；

步骤S34、将基矩阵B中所有的非零元素由B_i,j个M×M的置换矩阵进行替换，所有的零元素由M×M大小的全零矩阵替换，得到校验矩阵H，其中B_i,j表示校验节点c_i与变量节点v_j之间边的条数；

所述步骤S50中，所述定义一边展开规则，将L份的原模图LDPC码的变量节点v_j和校验节点c_i按边展开规则连接具体为：

当u＝0时，位置u上各变量节点v_j的J条边统一独立的连接到位置为[u,…,u+w]的校验节点c_i；

当0＜u＜L-1时,位置u上各变量节点v_j的J条边统一独立的连接到位置为[u-w+1,…,u,…,u+w-1]的校验节点c_i；

当u＝L-1时,位置u上各变量节点v_j的J条边统一独立的连接到位置为[u-w,…,u-1,u]的校验节点c_i。