[发明专利]一种水声信道下原模图LDPC码的优化方法

权利要求书

1.一种水声信道下原模图LDPC码的优化方法，其特征在于，该方法具体是：

步骤(1).基于本征声线模型，建立水声信道传输函数：信道通过线性时不变有限冲激响应滤波器表示，其有限冲激响应的z变换为：其中L为多径的数量，A_l为第l条多径信号的强度，τ_l为第l条多径信号的相对时延，l＝1,2,…,L；

根据基础原模图B和LDPC码长N确定原模图第一次扩展次数T₁和第二次扩展次数T₂；

基础原模图B为m×n矩阵，矩阵的每一行对应一个检测节点，共有m个检测节点；每一列对应一个变量节点，共有n个变量节点；元素B_i,j表示第i个检测节点与第j个变量节点之间的边的数量，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n；

T₁取值方法：大于等于基础原模图B矩阵中元素最大值，且取为整数中的最小值；

步骤(2).选择第一次优化的两个变量节点：

将基础原模图B中的n个变量节点按照列重从大到小进行重排，得到重排原模图所述列重为构成一个变量节点的m个元素的值的和；

其中一个需要优化的变量节点为中列重最大的变量节点，该变量节点序号为j_a＝1；另一个需要优化的变量节点为在列重大于2的变量节点中最小列重的变量节点，该变量节点序号为j_b，j_b＞j_a；

步骤(3).在序号为j_b的变量节点的m个元素中，将最大值的元素的值减1，降低序号为j_b的变量节点的列重，i∈(1,m)；在序号为j_a的变量节点的m个元素中，将元素的值加1，保证第i个检测节点c_i的行重不变，同时增加了序号为j_a的变量节点的列重，所述行重为构成一个检测节点的n个元素的值的和；改变元素和元素的值后的矩阵为优化原模图

步骤(4).如果j_a+1≥j_b-1，将优化原模图中的n个变量节点按照列重从大到小进行重排，重复步骤(2)和(3)，直到j_a+1＜j_b-1，执行步骤(5)；

步骤(5).将步骤(4)最后使用的优化原模图中的检测节点和变量节点复制T₁次，采用传统的渐进边增长(Progressive Edge Growth,PEG)算法生成过渡图B'，过渡图B'为m′×n′矩阵，m'＝T₁×m，n'＝T₁×n；

步骤(6).将过渡图B'的检测节点和变量节点复制T₂次，得到派生图矩阵采用基于水声信道的PEG/ACE混合算法对的所有边进行交织，生成校验矩阵H′；

步骤(7).对校验矩阵H′中每个变量节点v_j′所在的环进行ACE检测：

如果H′不符合ACE检测，将B′中序号为j_a′和j_b′的变量节点作为下一次优化的两个变量节点，j_a′＝j_a+1，j_b′＝j_b-1，执行步骤(3)；

如果H′符合ACE检测，执行步骤(8)；

步骤(8).利用水声信道下有限长原模图LDPC码的外信息转移图算法计算优化后码字的译码门限γ'：如果|γ-γ'|≥η，将B′中序号为j_a′和j_b′的变量节点作为下一次优化的两个变量节点，γ为目标译码门限，η为门限值调整因子，j_a′＝j_a+1，j_b′＝j_b-1，执行步骤(3)；如果|γ-γ'|＜η，执行步骤(9)；

步骤(9).最终的优化校验矩阵H＝H′。