[发明专利]基于乘性重复叠加的长约束卷积码构造方法

摘要

本发明公开了一种基于一种乘性重复叠加的长约束卷积码构造方法，主要解决现有技术因引入交织与解交织操作而造成的复杂度过高问题，其技术方案是：首先采用多元LDPC码作为基本码，并对发送的信息序列进行编码，得到多元LDPC码码字；然后将多元LDPC码码字与乘性因子序列进行乘性重复，得到乘性重复结果；再将所有的乘性重复结果进行叠加，得到乘性重复叠加结果；最后将原始多元LDPC码码字和乘性叠加结果一起传输。本发明与现有的分组马尔科夫叠加传输相比，其构造的长约束卷积码用乘性因子序列替换了交织器，避免了编译码过程中的交织解交织操作，适应于实际应用，可用于无线蜂窝通信系统。

主权项

1.一种基于乘性重复叠加的长约束卷积码构造方法，包括：(1)设定编码器的记忆阶数为m，译码约束长度为d,其中d≥m+1；(2)基于有限域GF(q)，构造码长为n，信息序列长度为k，校验矩阵为H的多元LDPC码，并将其作为多元基本码；(3)按照均匀分布产生m+1个长度为n的乘性因子序列g⁽⁰⁾,g⁽¹⁾,…,g⁽ⁱ⁾,…,g^(m)，其中g⁽ⁱ⁾是乘性因子序列中的第i+1项，是g⁽ⁱ⁾的第k项，i＝0,1…,m，k＝1,2,…,n；(4)将多元LDPC码的码字进行乘性重复和叠加：4a)用步骤(2)构造的多元基本码对t时刻需要传输的信息u^(t)进行编码，得到多元码字：其中是v^(t)的第k项，4b)用步骤(3)产生的乘性因子序列g⁽ⁱ⁾对t‑i时刻的多元码字v^(t‑i)进行乘性重复，得到乘性重复的结果：其中是w⁽ⁱ⁾的第k项，4c)将步骤4b)中得到的乘性重复结果w(i)进行叠加，得到乘性重复叠加结果：(5)将t时刻的多元码字v(t)与乘性重复叠加结果c(t)结合，得长约束卷积码：x(t)＝[v(t),c(t)](6)构造译码约束长度为d的长约束卷积码校验矩阵：其中H为多元基本码的校验矩阵，0为全零矩阵，I为单位阵，P的形式为:其中I(i)是P的第一行的第i+1项，I(i)＝I·g(i)；(7)利用长约束卷积码校验矩阵H_MRST对t时刻接收到的d个长约束卷积码进行滑窗译码，得到译码结果7a)将接收到的d个长约束卷积码重新排列，得到符号序列：z*＝[v(t),v(t+1),…,v(t+i),…,v(t+d‑1),c(t),c(t+1),…,c(t+i),…,c(t+d‑1)]其中v(t+i)和c(t+i)分别是t+i时刻的多元码字和乘性重复叠加结果，i＝0,1,…,d‑1；7b)基于构造的长约束卷积码校验矩阵HMRST对序列z*进行迭代译码；7c)根据迭代译码结果对t时刻多元码字v(t)进行硬判决：如果硬判决结果是一个多元基本码的合法码字则译码成功，输出信息序列同时根据合法码字和乘性因子序列g⁽¹⁾,…,g⁽ⁱ⁾,…,g^(m)对乘性重复叠加结果序列c^(t+1),c^(t+2),…,c^(t+i),…,c^(t+m)进行干扰消除操作，即：i＝1,…,m；反之，则译码失败，不进行干扰消除操作，直接返回到步骤7a)进入下一时刻码字的译码。