[發(fā)明專利]適用于塊衰落信道的多鏈SC-LDPC編碼方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810508658.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108777605B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫岳;凌林;梁彩虹;李穎;池育浩;侯偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L1/00
• 分類號(hào): H04L1/00;H04L27/20;H03M13/11
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種適用于塊衰落信道的多鏈空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)SC-LDPC編碼方法，其特征在于，構(gòu)造多條相同的空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼鏈，作為多鏈空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的基鏈，從每條基鏈的每個(gè)耦合位置的每個(gè)變量節(jié)點(diǎn)中選擇部分邊，斷開(kāi)所選擇變量節(jié)點(diǎn)的邊與原始校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的連接，將所斷開(kāi)的邊連接至其余基鏈的相同耦合位置的相同校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)上，耦合形成多鏈空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的原模圖；該方法的具體步驟包含如下：

(1)編碼器讀入信源產(chǎn)生的信息比特序列；

(2)構(gòu)造多鏈空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的校驗(yàn)矩陣：

(2a)構(gòu)造多條相同的空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼鏈，作為多鏈空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的基鏈；

(2b)從每條基鏈的原模圖的每個(gè)耦合位置的每個(gè)變量節(jié)點(diǎn)中選擇部分邊與其余基鏈進(jìn)行交換連接操作，將所有基鏈耦合起來(lái)，得到多鏈空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的原模圖；

(2c)通過(guò)對(duì)多鏈空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的原模圖對(duì)應(yīng)的原模圖基矩陣進(jìn)行“復(fù)制-置換”操作，擴(kuò)展多鏈空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的原模圖基矩陣，得到多鏈空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的校驗(yàn)矩陣；

所述的“復(fù)制-置換”操作的步驟如下：

第一步，將多鏈空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的原模圖基矩陣中的每個(gè)零元素?cái)U(kuò)展為一個(gè)Z×Z的全零矩陣；

第二步，將多鏈空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的原模圖基矩陣中的每個(gè)非零元素?cái)U(kuò)展為一個(gè)Z×Z的循環(huán)置換矩陣；

(3)對(duì)信息比特序列進(jìn)行編碼；

采用高斯消元法，由校驗(yàn)矩陣產(chǎn)生用于編碼器編碼的生成矩陣；編碼器將接收到的來(lái)自信源的信息比特序列與生成矩陣直接相乘得到編碼序列；

(4)對(duì)編碼序列進(jìn)行調(diào)制：

利用二進(jìn)制相移鍵控BPSK調(diào)制器，對(duì)編碼序列進(jìn)行調(diào)制，生成調(diào)制符號(hào)序列，將調(diào)制符號(hào)序列發(fā)送到獨(dú)立衰落個(gè)數(shù)為F的塊衰落信道中；

(5)對(duì)接收到的符號(hào)序列進(jìn)行譯碼：

接收端接收經(jīng)過(guò)塊衰落信道傳輸后的符號(hào)序列，利用多鏈空間耦合低密度奇偶校 驗(yàn)碼的校驗(yàn)矩陣，對(duì)接收到的符號(hào)序列進(jìn)行譯碼，恢復(fù)出信源產(chǎn)生的信息比特序列。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于塊衰落信道的多鏈空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)SC-LDPC編碼方法，其特征在于，步驟(2a)中所述的構(gòu)造多條相同的空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼鏈的具體步驟如下：

第一步，根據(jù)塊衰落信道統(tǒng)計(jì)特性，確定每幀信號(hào)傳輸過(guò)程中塊衰落信道產(chǎn)生的獨(dú)立衰落的個(gè)數(shù)為F；

第二步，確定相同的空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼鏈的數(shù)目為C，使得C＝F；

第二步，每條空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼鏈由L個(gè)獨(dú)立的低密度奇偶校驗(yàn)碼通過(guò)邊擴(kuò)展的方式耦合形成；每條空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼鏈的耦合長(zhǎng)度為L(zhǎng)，包含L個(gè)耦合位置，每條空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼鏈對(duì)應(yīng)的原模圖中的變量節(jié)點(diǎn)和校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的度分別為d_v和d_c，當(dāng)L→∞時(shí)，碼率為1-d_v/d_c，使得1-d_v/d_c＝1/F；用C(d_v,d_c,L)表示一條空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼鏈。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于塊衰落信道的多鏈空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)SC-LDPC編碼方法，其特征在于，步驟(2b)中所述的選擇部分邊與其余基鏈進(jìn)行交換連接操作的步驟如下：

第一步，從每條基鏈的原模圖的每個(gè)耦合位置的每個(gè)變量節(jié)點(diǎn)中選擇的部分邊的數(shù)目為m，m＝d_v/2且當(dāng)d_v為奇數(shù)時(shí)，m∈{(d_v-1)/2，(d_v+1)/2}；n_v＝d_c/gcd(d_v,d_c)，n_v表示原模圖中每個(gè)耦合位置包含的變量節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，m_i表示第i個(gè)變量節(jié)點(diǎn)要交換的邊數(shù)，gcd(d_v,d_c)表示d_v和d_c的最大公約數(shù)；

第二步，斷開(kāi)所選擇變量節(jié)點(diǎn)的邊與原始校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的連接，將所斷開(kāi)的邊連接至除所選擇基鏈以外的其余基鏈的相同耦合位置的相同校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)上。