[發明專利]一種基于原模圖的準循環LDPC碼構造方法及裝置

有效

• 申請號: 201310035208.2
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103152056A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 董明科;左君;洪一帆;樂天;洪杰;龍秋朦;蔣偉;羅武
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11360
• 代理人: 蘇愛華

1.一種基于原模圖的準循環LDPC碼構造方法，包括如下步驟：

步驟一：根據要構造LDPC碼的碼率，挑選一個該碼率下性能優良的原模圖以進行擴展，該原模圖表示一碼長為n的基礎LDPC碼；

步驟二：根據選定的原模圖及要構造的LDPC碼的碼長N確定原模圖第一次擴展次數L₁和第二次擴展次數L₂，其中L₁大于等于原模圖的最大重邊數即可，

步驟三：對選定的原模圖進行二次擴展構造準循環LDPC碼的基矩陣，建立基矩陣中變量節點和校驗節點的連接并同時根據環長、ACE聯合優化思想挑選對應的單位循環矩陣的偏移量；

步驟四：用大小為L₂×L₂的矩陣對構造的基矩陣中的元素進行替換：負值用全零矩陣替換，非負值用單位循環矩陣替換，該非負值為單位循環矩陣的偏移量，從而得到所構造的準循環LDPC碼的校驗矩陣，構造完畢。

2.如權利要求1所述的LDPC碼構造方法，其特征是，步驟三包括：

1)初始化基矩陣，基矩陣中所有元素的初始值為負；

2)對原模圖的變量節點逐個擴展L₁次來逐列構造基矩陣，原模圖中的一個變量節點擴展L₁次后對應基矩陣的L₁列；

3)根據原模圖修正PEG算法，逐個建立當前變量節點與校驗節點間的連接，即用PEG算法建立滿足原模圖約束的校驗節點與變量節點之間的連接；

4)給步驟3）中新建立的連接賦予一個隨機的循環移位偏移量w,0≤w≤L₂-1；

5)根據PEG算法局部圍長最大化的思想，若步驟3）中的連接導致當前基矩陣中出現新的長為2k環C，則環C是能使得當前基矩陣局部環長最大化的環，計算環C的累加偏移量之和其中a_i是已添加的列或當前列中已建立的連接的偏移量值；

6)若環C中，有累加偏移量之和S＝0，即環路擴大因子A＝1的情況出現，則返回步驟4)重新挑選該連接對應的循環移位偏移量w，否則執行下一步；

7)搜索當前基矩陣中，由新建立的連接導致矩陣中出現的新的環中環長小于等于l的環，依次計算這些環的累加偏移量之和S、ACE值C_ACE、環路擴大因子A，其中，

CACE=Σi=1k(di-2),]]>A=Lgcd(S,L)]]>

其中，l為根據LDPC碼的碼長設定的一個閾值，且l至少大于4，d_i是構成環的第i個變量節點的維度，gcd表示求最大公約數，若S＝0則A＝1；

8)驗證這些新的環是否都滿足ACE乘法準則：C_ACE≠0時AC_ACE×2Ak≥B₁或C_ACE=0時2Ak≥B₂，4≤2k≤l，若不滿足，則在一定的重試次數內返回步驟4）重新挑選該連接對應的循環移位偏移量w，否則執行下一步；該準則中需設定合理的門限值B₁、B₂，設定時B₁、B₂分別選一個初始值δ₁、δ₂，δ₁、δ₂均為正整數，然后逐步增大δ₁、δ₂，直到該準則不滿足時在一定的重試次數內重新挑選偏移量后可以滿足該準則；

9)重復步驟3）~8）直到當前變量節點與校驗節點之間的連接都已建立，且對應的循環移位偏移量都挑選完畢；

10)重復步驟2）~9）直到對原模圖中所有變量節點的L₁次擴展都完成，且對應的循環移位偏移量都挑選完畢，即基矩陣構造完畢。