[发明专利]一种适用于深空通信的基于原模图的LDPC码校验矩阵的构造方法

权利要求书

1.一种适用于深空通信的基于原模图的LDPC码校验矩阵的构造方法，其特征在于，能够对原模图扩展，完成移位矩阵构造，具体包括以下步骤：

步骤一：根据需求选择原模图作为基矩阵，确定原模图的第一次扩展倍数L₁,第二次扩展倍数L₂，码长L，其中第一次扩展倍数L₁要大于或等于原模图的最大元素，L₁和L₂根据CCSDS推荐的深空通信环境下LDPC码的标准码长来选定。

步骤二：对原模图消除重边。利用本发明提出的优化的的PEG算法消除重边，在满足约束条件下根据原模图建立当前校验节点与变量节点之间的连接，当添加的边有环存在时，选择大于ACE阈值的边添加进衍生图矩阵，这样可以提高了环的连通性，提升构造的码的性能。

步骤三：在建立当前校验节点与变量节点之间的连接时根据环长约束寻找对应单位循环矩阵的偏移量，没有连接时偏移量为-1，当有环存在时对移位矩阵消除短环，增大围长，最后得到移位矩阵。

步骤四：用大小为L₂×L₂的矩阵对移位矩阵的元素进行替换，移位矩阵中-1用全零矩阵替换，用单位循环矩阵替换移位矩阵中的非负值，单位循环矩阵的偏移量由移位矩阵对应的元素确定。得到构造的准循环LDPC码的校验矩阵，完成构造。

2.如权利要求1所述的基于原模图的LDPC码校验矩阵的构造方法，步骤二包括：

1)对原模图从第1列到第n列、第1行到第m行遍历，消除重边根据原模图建立当前校验节点与变量节点之间的连接。在使用原模图优化的PEG算法消除重边过程中有以下三种情况：①添加的边是第一条连接到该校验节点的边，此时该节点没有环存在；②当添加的边不是第一条边，且添加边后没有环存在；③当添加的边形成了一个环。当为①②时没有环存在，将添加边对应衍生图矩阵H(i,j)设置为1(其中1≤i≤m×L₁，1≤j≤n×L₁)，没有添加边的位置的值设为0；当为③时，此时有环存在，若有多个候选边，对候选边形成的环计算其中d_i表示环上变量节点的度，为了提升环的连通度，选择大于ACE阈值的边，将添加边对应的位置H(i,j)设置为1，没有添加边的位置的值设为0。

3.如权利要求1所述的基于原模图的LDPC码移位矩阵的构造方法，步骤三包括：

1)当添加的边为①②时，此时没有环存在，将对应移位矩阵E(i,j)的循环移位值设置为一个随机数w(0≤wL₂)，没有添加边的位置的移位值设置为-1。

2)当添加的边为③时，利用衍生图矩阵H搜索经过该边的小于等于2d为环(d≥2)。

3)对经过该边的环，利用公式分别计算所有环的累加偏移量之和P，添加边的循环移位值应使得所有环的累加偏移量之和在模L₂运算下不为0，满足条件则找到添加边的循环移位值，否则将搜索的环长设置为2(d-1)，重复2)～3)。