LDPC码字的编码方法、编码系统及存储介质技术方案

本发明专利技术提供了一种LDPC码字的编码方法、编码系统及存储介质，包括以下步骤：校验位初始化步骤：初始化校验位，所述校验位包括：内校验位和外校验位；信息位累加步骤：根据编码码表将信息位累加到内、外校验位上；内校验位更新步骤：对内校验位进行自增，得到新的内校验位；外校验位更新步骤：根据编码码表将内校验位累加到外校验位上，得到新的外校验位。本发明专利技术提供的LDPC码字的编码方法、编码系统与现有技术相比，该编码方法具有编码简便，性能良好的特点。点。

【技术实现步骤摘要】
LDPC码字的编码方法、编码系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及通信编码
，具体地，涉及LDPC码字的编码方法、编码系统及存储介质。

技术介绍

[0002]自从Shannon在其1948年发表的论文中提出了香农信道编码定理之后，众多信道编码领域的学者们一心极力寻找、设计合适的纠错码，以期望可以达到Shannon 极限的性能。于是在1963年，Gallager第一次提出了低密度奇偶校验码(Low Dens ity Parity Check,LDPC)，并且将其基于迭代原理的译码方法推演出来，同时证明了这种译码方法的时间复杂度随码长线性增长。但由于当时集成电路技术的短板，加之未经优化的迭代译码算法复杂度仍然较高，人们并没有把LDPC码重视并应用起来，导致LDPC码被遗忘了接近30年。直到1993年，一个里程碑式的研究成果——Turbo码的出现，引发了学者们对同样基于迭代原理译码的LDPC 码重新考量。Mackay和Spielman随后于90年代中期分别发现了基于随机图和扩展图构造具备稀疏特性LDPC码的方法，由这些方法构造出的LDPC码字具备瀑布区逼近香农限的优秀性能。Luby和MacKay等学者又论证了LDPC码译码复杂度随码长线性增长和逼近香农限的特性。关于LDPC码研究成果的不断涌现，加之集成电路技术的长足发展，使得工业界和理论界对LDPC码的研究兴趣再次达到高潮。
[0003]传统的LDPC编码不受任何结构约束，对度分布设计的较大自由度使得这种编码方法更容易获得性能较好的码字，但是它的致命缺点就是编码复杂度极高，不适合实际应用。QC、QC-IRA、QC-IRA-raptor等结构化的码字降低了随机码字在编码乃至译码方面的复杂度，从而被广泛应用于实际系统中：5G；IEEE802.11n无线局域网标准；IEEE802.11e无线广域网标准；欧洲第二代数字广播电视传输标准DVB2 系列；北美CCSDS的近地、深空通信系统；中国数字电视地面传输标准(DTTB)等等。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种LDPC码字的编码方法、编码系统及存储介质。
[0005]根据本专利技术提供的一种LDPC码字的编码方法，包括以下步骤：
[0006]校验位初始化步骤：初始化校验位，所述校验位包括：内校验位和外校验位；
[0007]信息位累加步骤：根据编码码表将信息位累加到内、外校验位上；
[0008]内校验位更新步骤：对内校验位进行自增，得到新的内校验位；
[0009]外校验位更新步骤：根据编码码表将内校验位累加到外校验位上，得到新的外校验位。
[0010]优选地，其特征在于，
[0011]所述LDPC码字的校验矩阵H为M行N列，N＝K+M，N表示LDPC码字的码长， M表示校验位长度，K表示LDPC码字的信息位长度，M＝M1+M2，M1表示内校验位长度，M2表示外校验位长
度；
[0012]M行按照M1和M2的长度，N列按照K、M1和M2的长度，将校验矩阵H划分为 2行3列的六个子矩阵，子矩阵均由大小为q
×
q的循环子块组成，所述循环子块为全零矩阵、单位矩阵或者单位矩阵向右循环偏移得到的准循环子块，其中，组成第1行第2 个子矩阵的循环子块均为单位矩阵，第1行第3个子矩阵为全零矩阵，第2行第3个子矩阵为单位矩阵。
[0013]优选地，所述校验位初始化步骤：
[0014]对码率为K/N的LDPC码字的校验位(p0,p1,
…
,p
M-1
)进行初始化，即令 p0＝p1＝p2＝
…
＝p
M-1
＝0，其中为内校验位，为外校验位。
[0015]优选地，所述信息位累加步骤：
[0016]设信息位为(s0,s1,
…
,s
K-1
)，对于任意整数k,0≤k＜K，令将信息位s
k
累加到校验位p
q(i,j,l)
上，即：使p
q(i,j,l)
的值变为p
q(i,j,l)
+s
k
，j＝0,1,
…
,w(i)-1，其中w(i)为码表第i+1行的元素个数，l＝0,1,
…
,q-1，q(i,j,l)的值如下计算可得：
[0017]q(i,j,0)为LDPC码字的码表中第i+1行第j+1列元素，则对任意整数l,0＜l＜q，其中
[0018]优选地，所述内校验位更新步骤：
[0019]p0不变，对于所有整数n,0＜n＜M1，依次令p
n
自增p
n-1
；
[0020]所述外校验位更新步骤：
[0021]对于任意整数k,0≤k＜M1，令将p
k
累加到p
q(i,j,l)
上，即：
[0022]p
q(i,j,l)
＝p
q(i,j,l)
+p
k
,j＝0,1,
…
,w(i)-1
[0023]根据本专利技术提供的一种LDPC码字的编码系统，包括以下模块：
[0024]校验位初始化模块：初始化校验位，所述校验位包括：内校验位和外校验位；
[0025]信息位累加模块：根据编码码表将信息位累加到内、外校验位上；
[0026]内校验位更新模块：对内校验位进行自增，得到新的内校验位；
[0027]外校验位更新模块：根据编码码表将内校验位累加到外校验位上，得到新的外校验位。
[0028]优选地，其特征在于，
[0029]所述LDPC码字的校验矩阵H为M行N列，N＝K+M，N表示LDPC码字的码长， M表示校验位长度，K表示LDPC码字的信息位长度，M＝M1+M2，M1表示内校验位长度，M2表示外校验位长度；
[0030]M行按照M1和M2的长度，N列按照K、M1和M2的长度，将校验矩阵H划分为 2行3列的六个子矩阵，子矩阵均由大小为q
×
q的循环子块组成，所述循环子块为全零矩阵、单位矩阵或者单位矩阵向右循环偏移得到的准循环子块，其中，组成第1行第2 个子矩阵的循环子块均为单位矩阵，第1行第3个子矩阵为全零矩阵，第2行第3个子矩阵为单位矩阵。
[0031]优选地，所述校验位初始化模块：
[0032]对码率为K/N的LDPC码字的校验位(p0,p1,
…
,p
M-1
)进行初始化，即令 p0＝p1＝p2＝
…
＝p
M-1
＝0，其中为内校验位，为外校验位。
[0033]优选地，所述信息位累加模块：
[0034]设信息位为(s0,s1,
…
,s
K-1
)，对于任意整数k,0≤k＜K，令将信息位s
k
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LDPC码字的编码方法，其特征在于，包括以下步骤：校验位初始化步骤：初始化校验位，所述校验位包括：内校验位和外校验位；信息位累加步骤：根据编码码表将信息位累加到内、外校验位上；内校验位更新步骤：对内校验位进行自增，得到新的内校验位；外校验位更新步骤：根据编码码表将内校验位累加到外校验位上，得到新的外校验位。2.根据权利要求1所述的LDPC码字的编码方法，其特征在于，所述LDPC码字的校验矩阵H为M行N列，N＝K+M，N表示LDPC码字的码长，M表示校验位长度，K表示LDPC码字的信息位长度，M＝M1+M2，M1表示内校验位长度，M2表示外校验位长度；M行按照M1和M2的长度，N列按照K、M1和M2的长度，将校验矩阵H划分为2行3列的六个子矩阵，子矩阵均由大小为q
×
q的循环子块组成，所述循环子块为全零矩阵、单位矩阵或者单位矩阵向右循环偏移得到的准循环子块，其中，组成第1行第2个子矩阵的循环子块均为单位矩阵，第1行第3个子矩阵为全零矩阵，第2行第3个子矩阵为单位矩阵。3.根据权利要求2所述的LDPC码字的编码方法，其特征在于，所述校验位初始化步骤：对码率为K/N的LDPC码字的校验位(p0,p1,
…
,p
M-1
)进行初始化，即令p0＝p1＝p2＝
…
＝p
M-1
＝0，其中为内校验位，为外校验位。4.根据权利要求3所述的LDPC码字的编码方法，其特征在于，所述信息位累加步骤：设信息位为(s0,s1,
…
,s
K-1
)，对于任意整数k,0≤k＜K，令将信息位s
k
累加到校验位p
q(i,j,l)
上，即：使p
q(i,j,l)
的值变为p
q(i,j,l)
+s
k
，j＝0,1,
…
,w(i)-1，其中w(i)为码表第i+1行的元素个数，l＝0,1,
…
,q-1，q(i,j,l)的值如下计算可得：q(i,j,0)为LDPC码字的码表中第i+1行第j+1列元素，则对任意整数l,0＜l＜q，其中5.根据权利要求4所述的LDPC码字的编码方法，其特征在于，所述内校验位更新步骤：p0不变，对于所有整数n,0＜n＜M1，依次令p
n
自增p
n-1
；所述外校验位更新步骤：对于任意整数k,0≤k＜M1，令将p
k
累加到p
q(i,j,l)
上，即：p
q(i,j,l)
＝p
q(i,j,l)
+p
k
,j＝0,1,
…
,w(i)-1。6.一种LDPC码字的编码系统，其特征在于，包括以下模块：校...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐胤，徐康，徐斌，高娜，鞠灏，何大治，张文军，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：