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一种有序排列非零元素的多进制LDPC码校验矩阵构造方法技术

技术编号:10255400 阅读:160 留言:0更新日期:2014-07-24 21:55
本发明专利技术公开了一种有序排列非零元素的多进制LDPC码检验矩阵构造方法。在LDPC码校验矩阵中,对其中非零元素位置的元素分布提出有序排列,使得每行都是同一非零元素;以每一行中非零位置元素分配为基本操作步骤,贯穿整个校验矩阵构造过程中,得到的最优度分布找到每行非零元素的位置,通过迭代,实现非零元素的有序分配,得到有序排列非零元素的校验矩阵。本发明专利技术解决了现有技术中校验矩阵存储量较大、编码复杂的问题,有效降低计算复杂度。达到如下效果:同一行中知首元素,即可知该行任一元素。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术属通信领域,涉及移动通信信道编译码中使用的校验矩阵纠错码编码方法,具体是一种有序排列非零元素的多进制LDPC码校验矩阵的构造方法。
技术介绍
:为保证无线通信质量,信道编码方法十分重要。多进制LDPC码是当前通信信道编译码领域研究热点问题。多进制LDPC码研究目的是在较低的译码复杂度和较好的误码性能间取得折衷效果。多进制LDPC码的纠错性能由构造出的校验矩阵决定。多进制LDPC码主要由一个稀疏的校验矩阵H来表征,该校验矩阵中只有少数的非零元素,而绝大多数元素均为零。目前多进制LDPC码编码方法依据已有度分布来查找校验矩阵H中非零元素的位置。现有常见多进制LDPC码的校验矩阵H构造法,无论是Gallager构造法、Mackay和Davey构造法、有限几何构造法,还是组合设计法,都是注重确定校验矩阵H的非零元素的位置来构造,而没有考虑这些非零元素位置分布的合理性对校验矩阵H性能的影响。没有对非零元素位置分布进行合理优化所构造的校验矩阵H存在的不足是:硬件资源需求大、往往需要较大的存储单元和计算单元;编码较复杂,编码时延也较大。这样不仅造成大量硬件、时间的浪费,对通信质量也有一定程度的影响。因而,在多进制LDPC码校验矩阵H的构造方法上存在很大的改进优化空间。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足,提供一种有效降低存储量和编码复杂度,提高通信质量和效益的多进制LDPC码校验矩阵H构造方法。本专利技术的基本思路是针对校验矩阵H的构造问题,在多进制LDPC码的一种构造算法--PEG算法基础上,提供一种全新的元素分配方法,对其中非零元素位置的元素分布提出一种有序排列的方法,使得每行都是同一非零元素。同时,充分考虑校验矩阵H中每一行非零元素对校验方程的影响关系,对校验矩阵H内部元素关联性质可能对存储及译码产生的影响进行分析。本专利技术适用于校验矩阵H的随机构造方法,也适用于校验矩阵H的结构化构造方法。本专利技术的目的是这样达到的:一种有序排列非零元素的多进制LDPC码校验矩阵H构造方法,其特征在于:在多进制LDPC码校验矩阵H中,对其中非零元素位置的元素分布提出有序排列,使得每行都是同一非零元素;通过密度进化的非零元素搜索技术得到的最优度分布式,计算找到每行非零元素的位置,并且对每个非零元素位置以随机方式或者人为指定固定值的方式赋以非零元素值,以此为基本操作步骤,贯穿整个校验矩阵H的构造过程中。在多进制LDPC码的一种校验矩阵H构造方法——PEG算法基础上,基于有限域GF(q)的运算规则,对多进制LDPC码校验矩阵H中的非零元素位置分布进行有序排列的方法是:判断每个非零元素所对应校验矩阵H中的位置是否为本行中第一个非零元素位置;若非零元素位置是本行中第一个非零元素位置,利用随机生成方式或者顺序排列方式,将GF(q)域中某一非零元素分配至该位置;将该非零元素称之为记忆元素,标记以备后续步骤使用;若该位置不是本行中第一个非零元素位置,首先查找该行中对应标记矩阵中的记忆元素,且将寻找到的记忆元素赋给对应的非零元素位置。通过以上步骤的迭代使用,实现非零元素的有序分配,得到有序排列非零元素的校验矩阵H。在基于有限域GF(q)的运算中,在LDPC码校验矩阵H中对其中非零元素位置的元素分布实现有序排列的程序流程是:开始,第一步,搜索非零元素位置,第二步,判断该位置是否是本行中第一个非零元素的位置,是,生成记忆元素,并保存在标记矩阵中,进入第四步,不是,进入第三步,将该行记忆元素赋值给当前位置,第四步,判断本行非零元素是否分配完毕,不是,返回第二步,是,进入第五步,判断校验矩阵H非零元素位置是否分配完毕,不是,返回第一步,是,进入第六步,方法结束在多进制LDPC码的一种校验矩阵构造方法--PEG算法基础上,设H为一个多进制LDPC码的校验矩阵:上述校多进制LDPC码校验矩阵H,维数为m×n。其中非零元素用α,β,γ,…,δ,ε表示,且{α,β,γ,…,δ,ε本文档来自技高网...
一种<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/61/201410190804.html" title="一种有序排列非零元素的多进制LDPC码校验矩阵构造方法原文来自X技术">有序排列非零元素的多进制LDPC码校验矩阵构造方法</a>

【技术保护点】
一种有序排列非零元素的多进制LDPC码校验矩阵构造方法,其特征在于:在多进制LDPC码校验矩阵H中,对其中非零元素位置的元素分布提出有序排列,使得每行都是同一非零元素;通过密度进化的非零元素搜索技术得到的最优度分布式,计算找到每行非零元素的位置,并且对每个非零元素位置以随机方式或者人为指定固定值的方式赋以非零元素值,以此为基本操作步骤,贯穿整个校验矩阵H的构造过程中;在多进制LDPC码的一种校验矩阵H构造方法——PEG算法基础上,基于有限域GF(q)的运算规则,对多进制LDPC码校验矩阵H中的非零元素位置分布进行有序排列的方法是:判断每个非零元素所对应校验矩阵H中的位置是否为本行中第一个非零元素位置;若非零元素位置是本行中第一个非零元素位置,利用随机生成方式或者顺序排列方式,将GF(q)域中某一非零元素分配至该位置;将该非零元素称之为记忆元素,标记以备后续步骤使用;若非零元素位置不是本行中第一个非零元素位置,首先查找该行中对应标记矩阵中的记忆元素,且将寻找到的记忆元素赋给对应的非零元素位置;通过以上步骤的迭代使用,实现非零元素的有序分配,得到有序排列非零元素的校验矩阵H。

【技术特征摘要】
1.一种有序排列非零元素的多进制LDPC码校验矩阵构造方法,其特征
在于:在多进制LDPC码校验矩阵H中,对其中非零元素位置的元素分布提出
有序排列,使得每行都是同一非零元素;通过密度进化的非零元素搜索技术得
到的最优度分布式,计算找到每行非零元素的位置,并且对每个非零元素位置
以随机方式或者人为指定固定值的方式赋以非零元素值,以此为基本操作步
骤,贯穿整个校验矩阵H的构造过程中;
在多进制LDPC码的一种校验矩阵H构造方法——PEG算法基础上,基
于有限域GF(q)的运算规则,对多进制LDPC码校验矩阵H中的非零元素位
置分布进行有序排列的方法是:
判断每个非零元素所对应校验矩阵H中的位置是否为本行中第一个非零
元素位置;
若非零元素位置是本行中第一个非零元素位置,利用随机生成方式或者顺
序排列方式,将GF(q)域中某一非零元素分配至该位置;将该非零元素称之
为记忆元素,标记以备后续步骤使用;
若非零元素位置不是本行中第一个非零元素位置,首先查找该行中对应标
记矩阵中的记忆元素,且将寻找到的记忆元素赋给对应的非零元素位置;

【专利技术属性】
技术研发人员:徐家品庞臣冯伟唐倩
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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