[發明專利]一種優化非規則LDPC碼校驗矩陣列重分布的仿真方法

無效

• 申請號: 200910092250.1
• 申請日: 2009-09-08
• 公開（公告）號: CN101667838A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 楊華中;金慶文;徐淑正
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11;G06F17/50
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱 琨

1.一種優化非規則LDPC碼校驗矩陣列重分布的仿真方法，其特征在于，所述方法是在計算機仿真中按照以下步驟實現的：

步驟(1)，根據不同的碼率選擇校驗矩陣列重的取值集合，該集合的選擇可以根據經驗，也可以根據設計者所關心的矩陣列重數值設定，設集合中元素的個數即集合的大小為l；

步驟(2)，基于所述列重的取值集合隨機生成2l-2個合法的列重分布，一個合法的列重分布指的是一個長度為列重數值取值集合大小l的向量，可以稱為列重分布向量，其各個分量為列重取值集合中各列重所在的列的個數占總列數的比例，因此各個分量取值均在0，1之間，且所有分量的和為1，令這些向量為Λ^j(j＝1，2，...，2l-2)，Λ_i^j是Λj的第i個分量，i＝1，2，...，l，具體地，所述隨機生成2l-2個合法的列重分布過程如下：

步驟(2.1)，首先任意設定一個滿足合法分布要求的第一列重分布向量Λ¹；

步驟(2.2)、構造余下的2l-3個列重分布向量，具體地，在構造第二列重分布向量Λ²時，將[0，1]范圍內的隨機數依次賦值給前l-1個分量Λ_i²(i＝1，…，l-1)，按照同樣的方法構造第三列重分布向量Λ³、……、第2l-2列重分布向量Λ^2l-2；

步驟(2.3)、按照j的取值從小到大的順序檢查的約束條件是否得到滿足，若在j取值的范圍內，的約束條件都能得到滿足，則所述隨機生成2l-2個合法的列重分布過程結束，若在j的前n個取值下，分布約束條件得到滿足，1≤n≤2l-3，而在j的第n+1個取值時不滿足，則進行下面的替換操作：Λⁿ⁺¹＝(Λⁿ⁺¹+t)/2，其中重復本步驟，直到對所有的j的取值，分布約束條件均能得到滿足；

步驟(2.4)，計算2l-2個的列重分布的最后一個分量，即進行如下計算：

Λlj=1-Σk=1l-1Λkj,j=1,2,...,2l-2]]>

步驟(3)、估計每一個列重分布下LDPC碼的性能，所述估計的方法可以是密度進化方法或者蒙特卡洛仿真方法；

步驟(4)，將性能最差的LDPC碼校驗矩陣對應的列重分布記為Λ^W，再將性能倒數第二差的LDPC碼校驗矩陣對應的列重分布記為Λ^w，計算除Λ^W之外剩下的列重分布的均值Λ^R，

步驟(5)，構造新的列重分布Λ^r＝(1+α)Λ^R-αΛ^W，0＜α＜1，一般優選α＝0.5；

步驟(6)、將新的列重分布Λ^r合法化，合法化的過程如下：

步驟(6.1)、對Λ^r中的各分量的數值進行調整，使具體地，若則進行賦值操作：若則進行賦值操作：δ通常設定為10^-5；

步驟(6.2)，檢查約束條件是否滿足，如果滿足，則所述將新的列重分布Λ^r合法化的過程結束；如果不滿足，則進行賦值操作：Λ^r＝(Λ^r+Λ^R)/2，重復步驟(6.1)；

然后按照步驟(3)中的估計方法估計Λ^r對應LDPC碼的性能，若Λ^r對應LDPC碼的性能好于Λ^w對應LDPC碼的性能，則將Λ^W替換為Λ^r，跳轉步驟(7)，否則令Λ^r＝(Λ^r+Λ^R)/2，重復執行步驟(6)；

步驟(7)、判斷所有列重分布之間的差距是否小于預設的閾值，若是，則算法結束，否則重復步驟四，所述列重分布之間的差距可以用列重分布向量模的差值來衡量，所述閾值根據實際應用需求確定。