[發明專利]一種LDPC碼字結構及碼字編碼方法

有效

• 申請號: 201710461422.2
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN109150192B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 張文軍;徐胤;何大治;高娜;張根寧;蔡煬;王延峰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種編碼方法，采用一種LDPC碼字結構，其特征在于，包括具有兩層準循環結構的校驗矩陣H，所述校驗矩陣H包含有N-K個行和N個列，所述行用于表示校驗節點，所述列用于表示變量節點，其中：K為LDPC碼字的信息位長，N為LDPC碼字的碼字長；

兩層準循環結構中的第一層準循環結構，包括L₁×J₁個子矩陣a，其中：L₁為第一層準循環結構的行，J₁為第一層準循環結構的列；每個子矩陣a的結構均為Z₁×Z₁的方陣；

N-K＝L₁×Z₁，N＝J₁×Z₁；

L₁×J₁個子矩陣a分為零矩陣和非零矩陣；

所述非零矩陣采用如下任意一個或任意多個矩陣：

-單位陣；

-基于單位陣的循環偏移矩陣，即偏移矩陣；

-多個不同偏移量的偏移矩陣的疊加矩陣；

兩層準循環結構中的第二層準循環結構，包括L₂×J₂個子矩陣b，其中：L₂為第二層準循環結構的行，J₂為第二層準循環結構的列；每個子矩陣b的結構均為Z₂×Z₂的方陣，每一個子矩陣b中均包含了n×n個Z₁×Z₁的子矩陣a；

L₁＝L₂×n，Z₂＝Z₁×n；

n×n個子矩陣a具有準循環結構的排布方式：

標記子矩陣a為0或1，當子矩陣a為零矩陣時，標記為0，否則標記為1；

K_i,j表示校驗矩陣H中第i行、第j列的子矩陣b，其中i＝1,2…L₂，j＝1,2…,J₂；

當子矩陣bK_i,j為零矩陣時，K_i,j＝-1；當子矩陣bK_i,j的n×n個標記為0,1的子矩陣a具有循環偏移形式時，K_i,j＝q，q為第1行非零矩陣的偏移量；

包括如下步驟：

步驟S1，對母碼碼率為K/N的LDPC碼字的校驗位：p₀,p₁,…p_G-1進行初始化，即令p₀＝p₁＝p₂＝…＝p_G-1＝0，其中，G＝N-K，G表示校驗位長度，N表示LDPC碼字的碼長，K表示LDPC碼字的信息位長度；

步驟S2，根據LDPC碼字的編碼碼表，將信息位：i₀,i₁,…i_K-1循環累加到校驗位p₀,p₁,…p_G-1上；

步驟S3，對校驗位p₀,p₁,…p_G-1進行累加；

步驟S4，對累加后的校驗位進行交織，得到LDPC碼字結構；

還包括如下任意一個或任意多個特征：

-步驟S2中，所述LDPC碼字的編碼碼表由循環行列式的位置及循環行列式內1的偏移量決定；具體為：

設循環行列式大小為Z₁×Z₁；

將第一個信息位的比特值i₀累加到地址為碼表第一行數字的校驗位，將接下來的Z₁-1個信息位的比特值i_m,m＝1,2,3…Z₁-1累加到地址為

(χ+(m mod Z₁)*L₁)mod G,χG

的校驗位上，其中χ代表碼表第一行的數字，L₁為第一層準循環結構的行，m為剩余的Z₁-1個信息位的編號；

以Z₁個信息比特為一個循環塊進行循環，之后每個循環塊都進行一次上述操作，但是每個循環塊對應碼表中的一行，即第1～Z₁信息比特對應碼表第一行，第Z₁+1～2Z₁信息比特對應碼表第二行，以此類推，直到處理完成所有信息位；

-步驟S3具體為：p₀維持不變，從p_i，i＝1開始，依次進行下述操作：

-步驟S4以如下方式進行交織：

其中：等式右邊為未交織時校驗比特的位置，等式左邊是交織后校驗比特對應的位置；

式中：t表示0≤tL₁的整數編號，s表示0≤sZ₁的整數編號。