一种优化短环的qc-ldpc码构造方法
【技术领域】
[OOOU 本发明设及一种电子通信技术，特别设及一种优化短环的QC-LDPC码构造方法。
【背景技术】
[0002] 低密度奇偶校验码（LDPC，Low Density Parity Check Code)具有优越的性 能和易于并行实现的优点，而准循环LDPC码（QC-LDPC, Quasi-切clic Low-Density Parity-化eck)为LDPC中的一种，由于其结构化特性，编码可W通过简单的移位寄存器实 现而被广泛应用于现代通信各个领域中，如高速光纤通信、下一代移动通信系统、高清数 字电视广播，并被各种现代通信标准所采纳，例如10GBASE-T、DVB-S2、802. lln、802. 16e、 802. 15. 3c、CMMB、DTTB 等。
[000引 QC-LDPC码通常由其模板矩阵构造扩展得到，模板矩阵中的短环，即四环和六环的 数量和分布是影响该QC-LDPC码性能的主要因素。QC-LDPC码通常采用迭代译码算法，此译 码过程中短环的存在将使得节点传递出去的消息经过几轮迭代后又传递回其本身，造成信 息的重复利用，降低译码性能。QC-LDPC码校检矩阵中某一节点存在的短环越多，其迭代解 码后就越容易发生译码错误。而QC-LDPC码中的短环随着其码率的增高，四环和六环的数 量指数增长，传统的QC-LDPC码构造法，只消除了四环，而对六环的数量和分别不做限定和 优化，因此可能存在大量的六环，极大的削弱其迭代译码性能。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种优化短环的QC-LDPC码 构造方法，该构造方法是一种优化四环和六环的QC-LDPC构造法。
[0005] 本发明的目的通过下述技术方案实现：一种优化短环的QC-LDPC码构造方法，包 括W下步骤：
[0006] 步骤1 ;预设QC-LDPC码的校验矩阵是一个MXN维的矩阵H =化，其对应的模 板矩阵Pi维度大小为C X t ;构造QC-LDPC码的模板矩阵P 1，设定QC-LDPC码子矩阵维度L 的值，终止阀值0的值，最大迭代次数N的值；
[0007] 步骤2 ;开始迭代，k = 1 (1《k《N，k为迭代次数），根据模板矩阵Pi的大小，确 定其行大小C，列大小t，捜索出模板矩阵Pi中的所有四环和六环，得到每次迭代的四环分 布矩阵句和六环分布矩阵巧，同时计算第k迭代时的四环总数巧…。，和六环总数巧_胃： [000引
【主权项】
1. 一种优化短环的QC-LDPC码构造方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、构造 QC-LDPC码的模板矩阵P1，设定QC-LDPC码子矩阵维度L的值，终止阀值 β的值，最大迭代次数N的值； 步骤2、开始迭代，k= 1，其中，k为迭代次数，且k的取值范围为：l<k<N，根据模 板矩阵P1的大小，确定其行大小c,列大小t，搜索出模板矩阵？ i中的所有四环和六环，得 到每次迭代的四环分布矩阵0和六环分布矩阵 <，同时计算第k迭代时的四环总数和六 环总数： 计算四环总数的公式为：
计算六环总数的公式为：
其中，C〗(/./)表示第k次迭代模板矩阵？1中元素 p(i，j)与其他位置元素构成的四环 数量，G(/,/)表示第k次迭代模板矩阵P1中元素 p (i，j)与其他位置元素构成的六环数量； 步骤3、对第k迭代，判断<_ =〇与六环总数0是否同时成立，若成立，则停 止迭代转入步骤6 ;若不同时成立判断k < N是否成立，是则转入步骤6,否则进行下一个步 骤； 步骤4、对第k迭代，对i和j计算四环分布矩阵0和六环分布矩阵Cf对应位置元素 所构成的四六环加权值： Cli (/../) = Cj (/，./)+ //<(/，./) 其中，i和j的取值范围分别为1彡i彡c和1彡j彡t且均满足// _C.t(/，./) <1; 步骤5 :对第k迭代，根据得到的Ck (i，j)，找到其中一个最大值Ck (im，jm)，记下行号im， 列号jm，修正矩阵P1中对应位置的元素 Pk(im，jm)的值，此后转入步骤2,进行下一次迭代； 步骤6 :输出修正后的矩阵P1，并根据QC-LDPC码子矩阵维度的大小L进行扩展得到 QC-最终的校检矩阵H。
2. 根据权利要求1所述的优化短环的QC-LDPC码构造方法，其特征在于，在步骤1中， 构造所述QC-LDPC码的模板矩阵P 1的方法包括QC-LDPC码模板矩阵PEG构造法。
3. 根据权利要求1所述的优化短环的QC-LDPC码构造方法，其特征在于，在步骤4中， 所述yk的计算方法为：搜索出?/内元素的最大值人），令b的取值范围为0〈b〈l， 贝丨J:/=VC(Ww)。
4. 根据权利要求1所述的优化短环的QC-LDPC码构造方法，其特征在于，在步骤5 中，修正所述P1中对应位置的元素 P kQ111, jj的值的方法为：令矩阵P1中对应位置的元素 Pk(im，九）加上整数山其中，d为每次迭代从1到L-I中的整数中随机选取的一个整数。
【专利摘要】本发明公开了一种优化短环的QC-LDPC码构造方法，包括以下步骤：1、设定矩阵维度、终止阀值和最大迭代次数的值；2、根据模板矩阵的大小，得到每次迭代的四环分布矩阵和六环分布矩阵，同时计算第k迭代时的四环和六环总数；3、对第k迭代，判断与是否同时成立，若同时成立则停止迭代转入步骤6；否则判断k≤N是否成立，如果是，则转入步骤6，否则进行步骤4；4、对第k迭代，计算四环分布矩阵和六环分布矩阵对应位置元素所构成的加权值；5、找到最大值，记下行号和列号，修正矩阵中对应位置的元素的值,并转入步骤2；6、输出修正后的矩阵。具有同时有效的减少了四环和六环的数量以及极大的提升了迭代译码性能等优点。
【IPC分类】H03M13-11
【公开号】CN104639177
【申请号】CN201510054727
【发明人】姜小波, 李振宁, 谭雪青
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月30日