[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（公告）號(hào): CN108777605B
• 公開（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

本發(fā)明公開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，主要解決現(xiàn)有技術(shù)在塊衰落信道下無法實(shí)現(xiàn)滿分集導(dǎo)致誤碼性能差的問題。具體的步驟包括：(1)編碼器讀入信源信息比特序列；(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；(3)對(duì)信息比特序列進(jìn)行編碼；(4)對(duì)編碼序列進(jìn)行調(diào)制；(5)對(duì)接收符號(hào)序列進(jìn)行譯碼。本發(fā)明通過耦合多條相同的空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼鏈形成多鏈空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼，具有碼率損失低、易于編碼實(shí)現(xiàn)和逼近中斷限等優(yōu)點(diǎn)，滿足信道編譯碼技術(shù)對(duì)效率和可靠性的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及無線通信差錯(cuò)控制編碼技術(shù)領(lǐng)域中的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(Spatially Coupled LowDensity Parity Check)編碼方法。本發(fā)明可用于無線通信系統(tǒng)中塊衰落信道場景下的信道編碼，通過置信傳播譯碼算法能夠獲得逼近中斷限的性能，能夠有效地抵抗塊衰落，提高了信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

背景技術(shù)

空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)SC-LDPC(Spatially Coupled Low Density ParityCheck)碼是Kudekar等人于2011年提出的一種信道編碼方法，并證明在二元?jiǎng)h除信道和二進(jìn)制無記憶對(duì)稱信道下采用置信傳播譯碼算法能夠具有逼近香農(nóng)信道容量的性能，這種現(xiàn)象稱為“閾值飽和”。傳統(tǒng)空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的構(gòu)造方法是：第一步，將一個(gè)規(guī)則(d_v,d_c)LDPC碼的原模圖復(fù)制L次，稱L為耦合長度；第二步，通過邊展開方式將這L個(gè)獨(dú)立的規(guī)則(d_v,d_c)LDPC碼耦合起來；第三步，添加額外的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)完成整條鏈的耦合連接，得到空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼原模圖及相應(yīng)基矩陣；第四步，通過“復(fù)制-置換”擴(kuò)展操作將基矩陣擴(kuò)展成校驗(yàn)矩陣。

西安電子科技大學(xué)在其申請(qǐng)的專利文獻(xiàn)“一種可變速率SC-LDPC碼的設(shè)計(jì)方法”(申請(qǐng)日：2015年5月28日，申請(qǐng)?zhí)枺?01510282647.2，申請(qǐng)公開號(hào)：CN 104852747A)中公開了一種可變速率空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)編碼方法。該方法的具體步驟為：第一步，選取C條不同的耦合鏈準(zhǔn)備進(jìn)行并行連接；第二步，定義參數(shù)a＝min{K′₁,K'₂,…,K'_C}，b＝min{J′₁,J'₂,…,J'_C}，L＝min{L₁,L₂,…,L_C}；第三步，對(duì)各條耦合鏈的1～L個(gè)位置，隨機(jī)選擇a個(gè)變量節(jié)點(diǎn)和b個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)；第四步，針對(duì)第j條耦合鏈，在第i個(gè)位置處，將所選擇的a個(gè)變量節(jié)點(diǎn)所連接的原本連接在該位置上的b個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)上的邊，連接到第z條耦合鏈的第i個(gè)位置上所選擇的b個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)上，遍歷i從1到L，j從1到C。該方法存在的不足之處是：由于該方法耦合連接的是不同的C條耦合鏈，隨機(jī)選擇變量節(jié)點(diǎn)和校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)斷開邊連接，不能保證每個(gè)變量節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的碼比特具有滿分集，因此不具有逼近中斷限的性能。