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多边类型低密度奇偶校验码的码率自适应编码方法技术

技术编号:6141078 阅读:547 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
多边类型低密度奇偶校验码的码率自适应编码方法,涉及一种通信的信道编译码方法。提供一种多边类型低密度奇偶校验码的码率自适应编码方法。对参数设置并计算需要增加奇偶校验比特的数量;对母码中的变量点进行分级;选取Ne个需要的变量点;对选取的x个变量结点进行分层;生成新的奇偶校验结点;判断编码过程是否结束。针对MET-LDPC码提出,可在从母码码率到更低码率的较大范围内实现码率自适应。用RC-MET-LDPC码具有很好的性能优势。实现了码率从母码码率到更低码率范围内可自适应调节的码率自适应MET-LDPC码,所设计的自适应码字具有更好的误码率性能;在混合自动重传机制中,所设计的码型也能提供更高的吞吐量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通信的信道编译码方法,尤其是涉及一种多边类型低密度奇偶校 验码的码率自适应编码方法。
技术介绍
1948 ^,Shannon(C. Ε. Shannon,A mathematical theory of communication, Bell Syst. Tech. J,1948,(27) :379-423,623-656)提出信道编码理论,从此开创了信道编 码理论这一富有活力的研究领域。60多年来,涌现了许多优秀的码型。其中,低密度奇偶校 验码(即LDPC码)因其靠近香农限的特性成为近十几年来研究最多的码型,并催生出RA 码、IRA码、CT码、QC-LDPC码、丽码等多种类LDPC码。2004 ^ Tom Richardson φ (Τ. Richardson and R. Urbanke, "Multi-Edge type LDPC Codes”,http://lthcwww. epfl. ch/)提出多边类型低密度奇偶校验码(即MET-LDPC 码)。该码作为一种更加一股化的LDPC码,不仅从结构上包容了上述各种类LDPC码,而且 在多种传输帧长和码率下都有很好的纠错性能,错误地板很低,并且可以借助解析工具分 析其编码特性,同时兼有编码实现复杂度低的特点。无线信道具有时变性的特点,这种时变性增加了系统设计的难度。由于传统的无 线通信系统中,往往采用单一的码率,因此系统必须按照最差信道条件进行设计,当信道条 件较好时,即造成资源浪费。而无线通信频谱资源是十分有限和珍贵的,这就要求我们必 须尽可能高效地利用频谱资源。码率自适应编码技术正是在此背景下产生的。该技术可 根据信道的变化情况,在不牺牲系统传输性能的情况下,自适应地调整无线通信系统中码 率和编码方案,从而有效地提高频谱效率,获得较大的吞吐量。近年来,码率自适应编码 技术受到了广泛的关注,已被应用于多种无线通信系统中,其中包括2G、3G、IEEE802. 11、 IEEE802. 16等。但是在这些系统中,大多采用LDPC码、卷积码、Turbo码,尚未考虑性能更 为优异的MET-LDPC码。鉴于此,针对MET-LDPC码所具有的特殊结构特点(具有多种边类,比传统的LDPC 码有更多的参数可以优化调配)和性能优势(仿真性能较LDPC码在中短码长下优势明 显),研究MET-LDPC码的码率自适应编码就极具价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多边类型低密度奇偶校验码(Multi-Edge Type Low Density Parity Check Codes,简称多边型LDPC码或MET-LDPC码)的码率自适应编码方法。本专利技术包括以下步骤步骤1 对参数设置并计算需要增加奇偶校验比特的数量,具体方法为设置母码 的码率为R0,设计的目标码率为I n,码长为N,通过公式权利要求1.,其特征在于包括以下步骤步骤1 对参数设置并计算需要增加奇偶校验比特的数量,具体方法为设置母码的码 率为Re,设计的目标码率为I n,码长为N,通过公式全文摘要,涉及一种通信的信道编译码方法。提供一种。对参数设置并计算需要增加奇偶校验比特的数量;对母码中的变量点进行分级;选取Ne个需要的变量点;对选取的x个变量结点进行分层;生成新的奇偶校验结点;判断编码过程是否结束。针对MET-LDPC码提出,可在从母码码率到更低码率的较大范围内实现码率自适应。用RC-MET-LDPC码具有很好的性能优势。实现了码率从母码码率到更低码率范围内可自适应调节的码率自适应MET-LDPC码,所设计的自适应码字具有更好的误码率性能;在混合自动重传机制中,所设计的码型也能提供更高的吞吐量。文档编号H03M13/11GK102118231SQ201110094780公开日2011年7月6日 申请日期2011年4月13日 优先权日2011年4月13日专利技术者游莹, 王琳, 肖旻 申请人:厦门大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.多边类型低密度奇偶校验码的码率自适应编码方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1:对参数设置并计算需要增加奇偶校验比特的数量,具体方法为设置母码的码率为R0,设计的目标码率为Rn,码长为N,通过公式:(math)??(mrow)?(msub)?(mi)R(/mi)?(mi)e(/mi)?(/msub)?(mo)=(/mo)?(mfrac)?(mrow)?(mrow)?(mo)((/mo)?(msub)?(mi)R(/mi)?(mn)0(/mn)?(/msub)?(mo)-(/mo)?(msub)?(mi)R(/mi)?(mi)n(/mi)?(/msub)?(mo))(/mo)?(/mrow)?(mo)×(/mo)?(mi)N(/mi)?(/mrow)?(msub)?(mi)R(/mi)?(mi)n(/mi)?(/msub)?(/mfrac)?(/mrow)?(/math)计算要达到目标码率所需要增加奇偶校验结点的数量Ne:设置(b,d)为变量点的度分布,令t为大于0的整数,表示变量点的度分布的个数,也表示MET-LDPC码中变量点分为t类,设置t个矢量P1,P2,...,Pt分别表示母码的变量点分成t类的集合,并把它们初始化为空集。集合{P1,P2,...,Pt}表示分级后的变量点的排序情况,其中优先级从P1开始向右递减,即P1具有最高的优先级别,Pt的优先级最低;步骤2:对母码中的变量点进行分级,具体方法为:1)对应MET-LDPC码的参数表和因子图,先把母码的变量点分成两大类,即信息结点类和奇偶校验结点类;2)对于AWGN信道,若用信息结点进行编码生成新的奇偶校验结点时,译码时利用新的奇偶校验结点的外信息直接对信息结点进行更新,使信息结点得到更多的可靠信息,若用奇偶校验结点进行编码生成新的奇偶校验结点时,译码时至少需要两次校验方程的计算,信息结点的优先级高于奇偶校验结点,用ti表示信息结点中不同度分布(b,d)的个数,也表示信息结点划分为ti类,同样的,用tp表示奇偶校验结点中度分布(b,d)的个数,即奇偶校验结点分为tp类;3)根据MET-LDPC的参数表中的(b,d)对信息结点P1和奇偶校验结点分别进行更细致的分级,在P1内,先根据信息结点中不同度分布(b,d),把P1先分成ti类,分别为接着,在中把b0=1的集合排在后面,把奇偶校验结点分成tp类,即把b0=1的集合排在后面,对b值相同的集合,按MET-LDPC码变量点连接边的总数(即的值,ρ表示变量点连接边的总数)降序分别对和进行排序,得到分级后的变量点集合步骤3:选取Ne个需要的变量点,If(Ne≤N)    x=Ne;    Ne=0;Else    x=N;    Ne=Ne-N;在中按顺序选取x个变量结点;步骤4:对选取的x个变量结点进行分层,具体方法为设置两个集合G1和G2,把分级后的信息结点放入G1,即把分级后的奇偶校验结点放入G2,即判断x个变量结点从G1和G2中选取的个数,并把从G1和G2中选取的变量结点送入不同的交织器里,来生成新的奇偶校验结点;步骤5:生成新的奇偶校验结点,具体方法为把分级分层后的x个变量结点,采用重复单校验和重复积累的方式来生成度为1或者度为2的新的奇偶校验结点;步骤6:判断编码过程是否结束:...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王琳游莹肖旻
申请(专利权)人:厦门大学
类型:发明
国别省市:92

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