一种多码率多码长LDPC码的构造及编码方法技术

本发明专利技术提出一种多码率多码长LDPC码的构造及编码方法，包括：构造模板矩阵；根据模板矩阵构造校验矩阵；接收信息比特长度、编码比特长度和输入信息比特；选取目标模板矩阵，根据目标模板矩阵得到编码校验矩阵，根据编码校验矩阵得到缩短校验矩阵，根据缩短校验矩阵得到截取校验矩阵，对输入信息比特进行零填充，得到填充信息比特；对填充信息比特进行LDPC编码，得到编码比特；去除编码比特中的零填充比特及部分校验比特，删除编码比特中包含的部分信息比特，得到输出编码比特。本发明专利技术可以构造信息比特和校验比特长度逐比特变化的多码率多码长QC‑LDPC码，同时保证其性能，简化了基于LDPC码的编码调制系统的设计和实现。

Construction and coding method of a multi rate and multi code length LDPC code

This invention proposes the construction and coding method of multi bit rate and multi code long LDPC code, including: constructing template matrix, constructing check matrix according to template matrix, receiving information bit length, encoding bit length and input information bit, selecting target template matrix, obtaining coding check matrix according to target template matrix, according to compiling. The code check matrix can shorten the check matrix, get the check matrix by shortening the check matrix, fill the input information bit with zero filling, get the filled information bit, and get the LDPC code of the filled information bits, get the coded bits, remove the zero filling bits and some check bits in the coded bits, and delete the coding ratio. Some bits of information contained in it contain output coded bits. The invention can construct the information bit and check the multi bit rate multi code length QC LDPC code which changes bit by bit in bit length, while guaranteeing its performance, the design and implementation of the coded modulation system based on LDPC code can be simplified.

【技术实现步骤摘要】
一种多码率多码长LDPC码的构造及编码方法
本专利技术涉及数字信息传输
，特别涉及一种多码率多码长LDPC码的构造及编码方法。
技术介绍
在信息传输领域，在给定信道条件(如信噪比，Signal-to-NoiseRatio,SNR)下，噪声和干扰信道的最大传输速率由香农信道容量限定，信息传输的有效性和可靠性要求逼近信道容量理论界的高性能信道编码。另一方面，实际信息传输中用户需求、信道条件和编码调制方案的多样性，要求多码率多码长的信道编码，其中，信息比特和编码比特长度逐比特变化是多码率多码长的极限需求。综上，实际系统的高效可靠信息传输要求设计多码率多码长且性能逼近信道容量理论界的信道编码。此外，实际系统还要求信道编码设计简单、描述方便、实现灵活、吞吐能力高等。低密度奇偶校验码(LowDensityParityCheck,LDPC)码是由RobertG.Gallager于1962年提出的一类基于稀疏校验矩阵的特殊线性分组码。LDPC码是一种可以逼近信道容量理论界的信道编码，并且具有译码复杂度较低、吞吐能力高、结构灵活等优势，已经广泛应用于深空通信、无线通信和数字广播等信息传输领域。L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多码率多码长LDPC码的构造及编码方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：构造一个支持多码率多码长的QC‑LDPC码的模板矩阵TMb2,Kb2，其中，信息节点删除长度为Vb，循环移位子矩阵的每行或每列最多有D个非零元素，最小校验节点长度为Mb1，最大校验节点长度为Mb2，最小信息节点长度为Kb1，最大信息节点长度为Kb2；S2：根据所述QC‑LDPC码的模板矩阵TMb2,Kb2构造一组校验矩阵{Hb*Mb2,b*Kb2}，其中b为扩展因子；S3：接收信息比特长度K、编码比特长度N和输入信息比特；S4：根据所述信息比特长度K，从多个模板矩阵中选取一个目标模板矩阵，并从所述目标模板矩阵对应的一组...

【技术特征摘要】
1.一种多码率多码长LDPC码的构造及编码方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：构造一个支持多码率多码长的QC-LDPC码的模板矩阵TMb2,Kb2，其中，信息节点删除长度为Vb，循环移位子矩阵的每行或每列最多有D个非零元素，最小校验节点长度为Mb1，最大校验节点长度为Mb2，最小信息节点长度为Kb1，最大信息节点长度为Kb2；S2：根据所述QC-LDPC码的模板矩阵TMb2,Kb2构造一组校验矩阵{Hb*Mb2,b*Kb2}，其中b为扩展因子；S3：接收信息比特长度K、编码比特长度N和输入信息比特；S4：根据所述信息比特长度K，从多个模板矩阵中选取一个目标模板矩阵，并从所述目标模板矩阵对应的一组校验矩阵中选取一个校验矩阵作为编码校验矩阵，并根据信息比特长度K对所述编码校验矩阵进行缩短，得到缩短校验矩阵，并根据编码比特长度N对所述缩短校验矩阵进行截取，得到截取校验矩阵，并根据信息比特长度K和所述截取校验矩阵的大小对输入信息比特进行零填充，得到填充信息比特；S5：根据所述截取校验矩阵对长度为b0*Kb0的填充信息比特进行LDPC编码，得到长度为(b0*Kb0+b0*Mb0)的编码比特；S6：根据输入信息比特长度K，去除所述编码比特中包含的(b0*Kb0-K)个零填充比特，并根据校验比特长度M，去除编码比特最后的(b0*Mb0-M)个校验比特，以及根据所述信息节点删除长度Vb，删除编码比特中包含的前b0*Vb个信息比特，得到长度为(K+M-b0*Vb)＝N的输出编码比特。2.根据权利要求1所述的多码率多码长LDPC码的构造及编码方法，其特征在于，所述S1，进一步包括：S1.1：构造Mb1行、(Kb1+Mb1)列的模板矩阵TMb1,Kb1，其中Kb1<Kb2，Mb1<Mb2，其中，模板矩阵TMb1,Kb1对应Raptor-like结构QC-LDPC码的最高码率基础校验矩阵的一部分；S1.2：将模板矩阵TMb1,Kb1进行扩展，得到模板矩阵TMb2,Kb1；S1.3：对模板矩阵TMb1,Kb1进行扩展，增加(Kb2-Kb1)列，得到模板矩阵TMb1,Kb2；S1.4：在模板矩阵TMb2,Kb1和TMb1,Kb2的基础上，扩展得到模板矩阵TMb2,Kb2。3.根据权利要求2所述的多码率多码长LDPC码的构造及编码方法，其特征在于，所述S1.2，进一步包括：对Mb＝Mb1至(Mb2-1)，在模板矩阵TMb,Kb1的基础上根据Raptor-like结构各扩展一行一列得到模板矩阵TMb+1,Kb1，最终得到模板矩阵TMb2,Kb1。4.根据权利要求2所述的多码率多码长LDPC码的构造及编码方法，其特征在于，所述S1.3，进一步包括：令Mb＝Mb1，对Kb＝Kb1至Kb2-1，在模板矩阵TMb,Kb的基础上，采用密度演进分析工具辅助选择TMb,Kb+1第(Kb+1)列第1至Mb行的元素值，得到模板矩阵TMb,Kb+1，最终得到模板矩阵TMb1,Kb2。5.根据权利要求2所述的多码率多码长LDPC码的构造及编码方法，其特征在于，所述S1.4，进一步包括：对Mb＝Mb1至Mb2-1，在模板矩阵TMb2,Kb1和TMb,Kb2的基础上，采用密度演进分析工具辅助选择TMb+1,Kb2的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭克武，陈璋美，刘玥，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11