[发明专利]一种码率无损失的空间耦合LDPC码的耦合方法

说明书

本发明提供了通信技术领域的一种码率无损失的空间耦合LDPC码的耦合方法，包括：步骤S1、构思一码率R＝1‑n_c/n_v的原模图G＝(V,C,E)；步骤S2、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S3、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S4、将原模图LDPC码复制L份并依次排列；步骤S5、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。本发明的优点在于：实现了原模图在耦合后码率无损失。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别指一种码率无损失的空间耦合LDPC码的耦合方法。

背景技术

空间耦合LDPC码(spatially coupled LDPC,SC-LDPC)是由L个完全相同的原模图(protograph)低密度奇偶校验码(low-density parity-check,LDPC)耦合形成的链型结构，可以被看作是LDPC卷积码(LDPC convolutional code,LDPC-CC)的一种。

传统上，对原模图的空间耦合方法如下：将L个不相交的原模图通过一定的边缘扩展规则可以得到(J,K)SC-LDPC码，其中J表示变量节点的度，K表示校验节点的度。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(J,K)SC-LDPC码的耦合宽度w＝a-1，w＞0。假设原模图单元中有n_v个变量节点和n_c个校验节点，将原模图复制L份，位于位置u上每个变量节点的J条边统一独立的连接到位置为[u,…,u+w]的校验节点，因此在末位需要添加w个校验节点才可以完成空间耦合。

由于在构造(J,K)SC-LDPC码时需要额外的添加w个校验节点，因此(J,K)SC-LDPC码的码率低于未耦合时的原模图，是一种存在码率损失的空间耦合码。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种码率无损失的空间耦合LDPC码的耦合方法，实现原模图在耦合后码率无损失。

本发明是这样实现的：一种码率无损失的空间耦合LDPC码的耦合方法，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；