[發明專利]一種二元LDPC短碼構造方法及其構造裝置、終端、存儲介質

有效

• 申請號: 201910877570.1
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110611510B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 姚艷軍;趙飛飛;任偉龍;張霄;胡樹楷;劉孟孟;章仁飛;鄒永慶;張靖;黃永華
• 申請（專利權）人: 天地信息網絡研究院（安徽）有限公司
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 方榮肖

本發明公開了一種二元LDPC短碼構造方法及其構造裝置、終端、存儲介質。本方法主要解決現有技術中有限長LDPC碼的短環問題，實現了大圍長LDPC碼的構造。本方法包括步驟：確定QC?LDPC碼的基矩陣，初始化基矩陣，優化基矩陣，掩模基矩陣，擴展基矩陣成為相應的校驗矩陣，得圍長為8的大圍長LDPC碼。本發明通過充分利用LDPC碼的子類——QC?LDPC碼校驗矩陣的分塊循環特性，使其在硬件設計時可節省大量的存儲空間，簡化編解碼器的邏輯設計，從而更有利于應用實現。另一方面，通過對基矩陣及檢驗矩陣進行優化掩模，可使LDPC碼的圍長提高至8，消除Tanner圖中的短環，有效改善LDPC碼的譯碼性能。

技術領域

本發明涉及衛星通信技術領域中的短碼構造方法，尤其涉及一種二元LDPC短碼構造方法及其構造裝置、實現所述二元LDPC短碼構造方法功能的計算機終端，存儲有實現所述二元LDPC短碼構造方法程序的存儲介質。

背景技術

如今，LDPC碼的商業應用已如火如荼地展開，包括歐洲數字電視廣播衛星標準(DVB-S2)、IEEE 802.16e(即WiMAX)、中國數字電視地面廣播(CDTV-T)標準以及中國移動多媒體廣播(CMMB)標準等在內的許多通信系統已經采用LDPC碼作為其信道編碼方案。接下來，LDPC碼的研究將主要集中在下一代移動通信和衛星通信等領域。其中，歐氏幾何LDPC碼被CCSDS分別作為深空應用和近地應用的信道編碼方案。

衛星接入網絡是基于衛星的多址能力而開發的全球短速率通信網絡，可滿足全球范圍內陸、海、空、天各類平臺測控通信需求，為各軍兵種、政府、行業及重點目標提供泛在實時信息傳輸服務。相較于傳統的地面通信，衛星通信鏈路具有非常高的傳播損耗，且鏈路預算緊張，可提供給LDPC編解碼的硬件實現條件十分苛刻。因此，衛星通信領域急需的是高效且可節省硬件資源的LDPC碼構造方法。同時，有限長的LDPC碼無可避免地會產生短環，大量短環會使迭代譯碼算法收斂速度變慢，嚴重降低譯碼算法的譯碼效率，從而影響LDPC碼性能。故而在構造LDPC碼時，必須于設計階段就充分考慮其相應Tanner圖中短環的性質，盡可能地減少短環的數量并擴大最小環的環長，實現少短環、大圍長。通常稱圍長至少為6的LDPC碼為大圍長LDPC碼。眾所周知，圍長越大，其需滿足的條件越多，對應的構造難度越大。如何構造大圍長的LDPC碼一直是編碼界的難點和熱點。

發明內容

為了解決傳統技術中難以構造大圍長的LDPC碼的技術問題，本發明提供一種二元LDPC短碼構造方法及其構造裝置、實現所述二元LDPC短碼構造方法功能的計算機終端，存儲有實現所述二元LDPC短碼構造方法程序的存儲介質。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種二元LDPC短碼構造方法，其包括以下步驟：

(1)確定QC-LDPC碼的基矩陣H_b；

(2)初始化基矩陣H_b；

(3)優化初始化后的基矩陣H_b；

(4)掩模優化后的基矩陣H_b；

(5)擴展優化掩模后的基矩陣H_b成為相應的校驗矩陣H，得圍長為8的大圍長LDPC碼。

作為上述方案的進一步改進，基矩陣H_b的確定方法包括以下步驟：

(1a)計算擴展因子Z：

其中，n表示QC-LDPC碼中的總碼元數，n＝576，則

(1b)確定基矩陣H_b的維度：