[发明专利]一种二元LDPC短码构造方法及其构造装置、终端、存储介质

说明书

本发明公开了一种二元LDPC短码构造方法及其构造装置、终端、存储介质。本方法主要解决现有技术中有限长LDPC码的短环问题，实现了大围长LDPC码的构造。本方法包括步骤：确定QC‑LDPC码的基矩阵，初始化基矩阵，优化基矩阵，掩模基矩阵，扩展基矩阵成为相应的校验矩阵，得围长为8的大围长LDPC码。本发明通过充分利用LDPC码的子类——QC‑LDPC码校验矩阵的分块循环特性，使其在硬件设计时可节省大量的存储空间，简化编解码器的逻辑设计，从而更有利于应用实现。另一方面，通过对基矩阵及检验矩阵进行优化掩模，可使LDPC码的围长提高至8，消除Tanner图中的短环，有效改善LDPC码的译码性能。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域中的短码构造方法，尤其涉及一种二元LDPC短码构造方法及其构造装置、实现所述二元LDPC短码构造方法功能的计算机终端，存储有实现所述二元LDPC短码构造方法程序的存储介质。

背景技术

如今，LDPC码的商业应用已如火如荼地展开，包括欧洲数字电视广播卫星标准(DVB-S2)、IEEE 802.16e(即WiMAX)、中国数字电视地面广播(CDTV-T)标准以及中国移动多媒体广播(CMMB)标准等在内的许多通信系统已经采用LDPC码作为其信道编码方案。接下来，LDPC码的研究将主要集中在下一代移动通信和卫星通信等领域。其中，欧氏几何LDPC码被CCSDS分别作为深空应用和近地应用的信道编码方案。

卫星接入网络是基于卫星的多址能力而开发的全球短速率通信网络，可满足全球范围内陆、海、空、天各类平台测控通信需求，为各军兵种、政府、行业及重点目标提供泛在实时信息传输服务。相较于传统的地面通信，卫星通信链路具有非常高的传播损耗，且链路预算紧张，可提供给LDPC编解码的硬件实现条件十分苛刻。因此，卫星通信领域急需的是高效且可节省硬件资源的LDPC码构造方法。同时，有限长的LDPC码无可避免地会产生短环，大量短环会使迭代译码算法收敛速度变慢，严重降低译码算法的译码效率，从而影响LDPC码性能。故而在构造LDPC码时，必须于设计阶段就充分考虑其相应Tanner图中短环的性质，尽可能地减少短环的数量并扩大最小环的环长，实现少短环、大围长。通常称围长至少为6的LDPC码为大围长LDPC码。众所周知，围长越大，其需满足的条件越多，对应的构造难度越大。如何构造大围长的LDPC码一直是编码界的难点和热点。

发明内容

为了解决传统技术中难以构造大围长的LDPC码的技术问题，本发明提供一种二元LDPC短码构造方法及其构造装置、实现所述二元LDPC短码构造方法功能的计算机终端，存储有实现所述二元LDPC短码构造方法程序的存储介质。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种二元LDPC短码构造方法，其包括以下步骤：

(1)确定QC-LDPC码的基矩阵H_b；

(2)初始化基矩阵H_b；

(3)优化初始化后的基矩阵H_b；

(4)掩模优化后的基矩阵H_b；

(5)扩展优化掩模后的基矩阵H_b成为相应的校验矩阵H，得围长为8的大围长LDPC码。

作为上述方案的进一步改进，基矩阵H_b的确定方法包括以下步骤：

(1a)计算扩展因子Z：

其中，n表示QC-LDPC码中的总码元数，n＝576，则

(1b)确定基矩阵H_b的维度：