空间耦合低密度奇偶校验码的通用递归编码方法技术

本发明专利技术提供一种空间耦合低密度奇偶校验码的通用递归编码方法，包括：构建(dv,dc,L)空间耦合低密度奇偶校验码SC‑LDPC的校验基矩阵校验基矩阵为每行包括连续dv个子矩阵的dc×(2×dv‑1)维矩阵，校验基矩阵中首行的前dv个元素为子矩阵，校验基矩阵中最后一行的后dv个元素为子矩阵；通过校验基矩阵获得SC‑LDPC码的校验矩阵利用校验矩阵进行递归编码。本发明专利技术提供的空间耦合低密度奇偶校验码的通用递归编码方法，可以实现dc/dv为任意数值的(dv,dc,L)SC‑LDPC码的递归编码。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字通信
，尤其涉及一种空间耦合低密度奇偶校验码的通用递归编码方法。
技术介绍
低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code，简称LDPC)是一种校验矩阵非常“稀疏”的线性分组码，译码性能接近香农信道容量，LDPC码具有多个分支，例如：校验矩阵具有准循环形式的准循环低密度奇偶校验码(Quasi Cyclic Low Density Parity Check Code，简称QC-LDPC)、校验矩阵由一系列矩阵块组成的块状LDPC码，等等。其中，空间耦合低密度奇偶校验码(Spatially coupled Low Density Parity Check Code，简称SC-LDPC码)是块状LDPC码的扩展，当耦合长度足够长时，SC-LDPC码的置信传播译码性能可以逼近于香农限。现有技术中，一个SC-LDPC码被定义为(dv,dc,L)SC-LDPC码，其中，dv为变量节点度，dc为校验节点度，L为耦合长度。一个SC-LDPC码可以用原模图表示，原模图与SC-LDPC码的校验矩阵相对应。当dc/dv为整数时，在SC-LDPC码对应的原模图中，每个耦合位置包含d′c＝dc/gcd(dv,dc)个变量节点和d′v＝dv/gcd(dv,dc)个校验节点，每个变量节点包括d′c-d′v个信息比特序列和d′v个校验比特序列。图1为现有技术中(3,6,L)SC-LDPC码的典型的原模图，如图1所示，dc/dv为整数，每个耦合位置包含2个变量节点和1个校验节点，这些变量节点包括1个信息比特序列和1个校验比特序列，所以，图1示出的(3,6,L)SC-LDPC码，当前耦合位置处的校验比特序列可以根据当前耦合位置处的信息比特序列和之前耦合位置编码后的编码信息获得，即，当前耦合位置处的校验比特序列可以被唯一确定。当dc/dv为非整数时，在SC-LDPC码对应的原模图中，每个耦合位置包含dc个变量节点和dv个校验节点，这些变量节点包括dc-dv个信息比特序列和dv个校验比特序列。图2为现有技术中(4,6,L)SC-LDPC码的典型的原模图，如图2所示，dc/dv为非整数，每个耦合位置包含6个变量节点和4个校验节点，每个变量节点包括2个信息比特序列和4个校验比特序列，图2示出的(4,6,L)SC-LDPC码，当前耦合位置处的校验比特序列无法根据当前耦合位置处的信息比特序列和之前耦合位置编码后的编码信息获得，即，当前耦合位置的校验比特序列无法通过递归方式唯一确定。综上，现有技术中的(dv,dc,L)SC-LDPC码，当dc/dv为非整数时无法实现递归编码。
技术实现思路
本专利技术提供一种空间耦合低密度奇偶校验码的通用递归编码方法，用以实现dc/dv为任意数值的(dv,dc,L)SC-LDPC码的递归编码。本专利技术提供的空间耦合低密度奇偶校验码的通用递归编码方法，包括：构建(dv,dc,L)空间耦合低密度奇偶校验码SC-LDPC的校验基矩阵所述校验基矩阵为每行包括连续dv个子矩阵的dc×(2×dv-1)维矩阵，所述校验基矩阵中首行的前dv个元素为所述子矩阵，所述校验基矩阵中最后一行的后dv个元素为所述子矩阵；其中，dv为SC-LDPC码的变量节点度，dc为SC-LDPC码的校验节点度，L为SC-LDPC码的耦合长度，i为SC-LDPC码的耦合位置，0≤i＜L；其中，所述子矩阵为M×M维置换矩阵，M为SC-LDPC码的扩展系数；通过所述校验基矩阵获得SC-LDPC码的校验矩阵利用所述校验矩阵进行递归编码。本专利技术提供的空间耦合低密度奇偶校验码的通用递归编码方法，通过构建(dv,dc,L)SC-LDPC的校验基矩阵通过校验基矩阵获得SC-LDPC码的校验矩阵利用校验矩阵进行递归编码，其中，校验基矩阵为每行包括连续dv个子矩阵的dc×(2×dv-1)维矩阵，校验基矩阵中首行的前dv个元素为子矩阵，校验基矩阵中最后一行的后dv个元素为子矩阵。本专利技术提供的空间耦合低密度奇偶校验码的通用递归编码方法，可以实现dc/dv为任意数值的(dv,dc,L)SC-LDPC码的递归编码。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中(3,6,L)SC-LDPC码的典型的原模图；图2为现有技术中(4,6,L)SC-LDPC码的典型的原模图；图3为本专利技术实施例一提供的空间耦合低密度奇偶校验码的通用递归编码方法的流程图；图4a为本专利技术实施例一提供的(4,6,L)SC-LDPC码的校验矩阵的结构示意图；图4b为本专利技术实施例一提供的(4,6,L)SC-LDPC码的原模图；图5为本专利技术实施例二提供的空间耦合低密度奇偶校验码的通用递归编码方法的流程图；图6a为本专利技术实施例二提供的(4,6,L)SC-LDPC码的基础矩阵的结构示意图；图6b为本专利技术实施例二提供的(4,6,L)SC-LDPC码的校验基矩阵的一种结构示意图；图6c为本专利技术实施例二提供的(4,6,L)SC-LDPC码的校验基矩阵的另一种结构示意图；图6d为本专利技术实施例二提供的(4,6,L)SC-LDPC码的校验基矩阵的又一种结构示意图；图7为本专利技术实施例三提供的空间耦合低密度奇偶校验码的通用递归编码方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图3为本专利技术实施例一提供的空间耦合低密度奇偶校验码的通用递归编码方法的流程图。如图3所示，本实施例提供的空间耦合低密度奇偶校验码的通用递归编码方法，可以包括：步骤101、构建(dv,dc,L)SC-LDPC码的校验基矩阵其中，校验基矩阵为每行包括连续dv个子矩阵的dc×(2×dv-1)维矩阵，校验基矩阵中首行的前dv个元素为子矩阵，校验基矩阵中最后一行的后dv个元素为子矩阵。其中，dv为SC-LDPC码的变量节点度，dc为SC-LDPC码的校验节点度，L为SC-LDPC码的耦合长度，i为SC-LDPC码的耦合位置，0≤i＜L。其中，子矩阵为M×M维置换矩阵，M为SC-LDPC码的扩展系数。置换矩阵是矩阵论中定义的一类矩阵，置换矩阵的每一行和每一列都恰好有一个元素为1，其余的元素都是0。本步骤用于实现构造每个耦合位置i处的校验基矩阵的结构。需要说明的是，本实施例对于校验基矩阵的行编号和列编号的实现方式不加以限制。例如：若行编号从0开始顺序编号，则校验基矩阵的首行为编号为0的行，也可以称为第0行；若行编号从1开始顺序编号，则校验基矩阵的首行为编号为1的行，也可以称为第1行；若列编号从0开始顺序编号，则校验基矩阵一行中的前dv个元素的编号为0～v-1，也可以称为第0个元素到第v-1个元素；若列编号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间耦合低密度奇偶校验码的通用递归编码方法，其特征在于，包括：构建(dv,dc,L)空间耦合低密度奇偶校验码SC‑LDPC的校验基矩阵所述校验基矩阵为每行包括连续dv个子矩阵的dc×(2×dv‑1)维矩阵，所述校验基矩阵中首行的前dv个元素为所述子矩阵，所述校验基矩阵中最后一行的后dv个元素为所述子矩阵；其中，dv为SC‑LDPC码的变量节点度，dc为SC‑LDPC码的校验节点度，L为SC‑LDPC码的耦合长度，i为SC‑LDPC码的耦合位置，0≤i＜L；其中，所述子矩阵为M×M维置换矩阵，M为SC‑LDPC码的扩展系数；通过所述校验基矩阵获得SC‑LDPC码的校验矩阵利用所述校验矩阵进行递归编码。

【技术特征摘要】
1.一种空间耦合低密度奇偶校验码的通用递归编码方法，其特征在于，包括：构建(dv,dc,L)空间耦合低密度奇偶校验码SC-LDPC的校验基矩阵所述校验基矩阵为每行包括连续dv个子矩阵的dc×(2×dv-1)维矩阵，所述校验基矩阵中首行的前dv个元素为所述子矩阵，所述校验基矩阵中最后一行的后dv个元素为所述子矩阵；其中，dv为SC-LDPC码的变量节点度，dc为SC-LDPC码的校验节点度，L为SC-LDPC码的耦合长度，i为SC-LDPC码的耦合位置，0≤i＜L；其中，所述子矩阵为M×M维置换矩阵，M为SC-LDPC码的扩展系数；通过所述校验基矩阵获得SC-LDPC码的校验矩阵利用所述校验矩阵进行递归编码。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建(dv,dc,L)SC-LDPC码的校验基矩阵包括：构建基础矩阵所述基础矩阵为包括dc×dv个子矩阵的dc×dv维矩阵；所述基础矩阵为： H i T = P 0 , 0 [ i ] P 0 , 1 [ i ] P 0 , 2 [ i ] ... P 0 , d v - 1 [ i ] P 1 , 0 [ i ] P 1 , 1 [ i ] P 1 , 2 [ i ] ... P 1 , d v - 1 [ i ] . . ...

【专利技术属性】
技术研发人员：司中威，王思杰，马俊洋，贺志强，牛凯，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11