本发明专利技术为基于模戈洛姆尺子的准循环低密度校验码的构造方法，步骤为：I设置四元参数组(N，J，L，g)，其中N＝qL为LDPC码的码长，J和L为校验矩阵H的列重和行重，g为目标围长，q是校验矩阵中子矩阵的大小；II随机产生有J个标识的模q戈洛姆尺子A和有L个标识的模q戈洛姆尺子B；III用模戈洛姆尺子A和B构造校验矩阵H；IV计算机搜索H的围长是否大于等于g：若否，重复步骤II～III；若是，进入步骤V；V输出校验矩阵H，完成LDPC码的构造。本法构造四元参数组为(582，3，6，10)，(1099，3，7，10)，(2168，3，8，10)，(16926，2，26，12)的LDPC码。本法引用两个模戈洛姆尺子构造围长等于或大于10、码长达Gallager限的LDPC码，纠错性能更优，且降低搜索复杂度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信行业的信道编码
，具体为一种基于模戈洛姆(Golomb) 尺子的准循环低密度校验码(Quasi Cyclic-Low Density Parity Check,QC-LDPC)的构造方法。
技术介绍
通信系统旨在将信息由信源高效、可靠地传送到信宿。有扰通信信道的噪声会对传输的信息产生干扰，从而可能降低通信的可靠性。所以，通信系统设计的一个关键问题是在随机噪声干扰的情况下，如何有效而可靠地传输信息，其核心是通过增加冗余的方式，为将要发送的信息比特提供免疫能力以抵抗通信过程中噪声对信息的影响，信道编码技术就是为了保证通信可靠性。1948年，美国贝尔实验室的C. E. Shannon在其开创性的权威论文“通信的数学理论”中提出了著名的信道编码定理，给出了所谓通信的信道容量以表示信道传输能力的极限，此即aiarmon限。在其信道编码定理的指引下，人们一直致力于寻找纠错能力尽可能接近^iannon极限，且编译码复杂度较低的可以实际应用的信道编码方案。低密度校验码(Low Density Parity Check, LDPC)码是一类能接近信道容量并且具有实用译码算法的线性分组码。LDPC码最早由(ial lager (加拉格)在1962年提出。因 LDPC编码技术能够利用低复杂度迭代消息传递算法达到接近aiarmon容量限的纠错性能， 对LDPC码的构造、编码、译码以及性能分析和实际应用等多方面的研究成为信道编码技术的研究重点。众多学者提出了各种的LDPC码构造方法，主要可以分为两大类，结构化LDPC码和随机LDPC码。(1)结构化构造方法利用代数方法或组合方法构造出所需要的校验矩阵，校验矩阵具有一定结构特性。有限几何LDPC码因其优异的编译码特性已经得到很多学者的研究和关注。Y. Kou等学者利用有限几何的点与线构造了有限几何LDPC码，该类LDPC码具有良好的最小距离特性并且相应的Tarmer图中不包含长度为4的环，可以通过迭代译码获得逼近aiarmon限的性能。同时，Y. Kou等构造的有限几何LDPC码均为循环码或者准循环码，可以通过线性移位寄存器实现线性时间编码。Lin Shu等学者提出了基于有限域构造LDPC码的方法，这类码为循环码或准循环码，具有较好的最小距离，消除了 Tanner (坦纳)图中的4环，在高码率时还可以获得较好的性能，并且可以用简单的反馈移位寄存器实现线性时间编码。Tarmer和R)SSOrier等人提出了基于循环置换矩阵构造的QC-LDPC码， 并推导了构造给定围长的QC-LDPC码的充分必要条件。这类码容易消除小环，并且同样适宜用反馈移位寄存器实现线性编码。在此基础之上，Tarmer利用QC-LDPC码的循环矩阵构造了卷积LDPC码，QC-LDPC码的代数结构也有利于高速大规模集成电路的实现。此外，还有一些基于其他数学工具构造结构化LDPC码的方法，包括平衡不完全区组设计(Balanced Incomplete Block Design，BIBD)、循环差集和二进制序列等。(2)随机构造方法根据一定的设计准则和围长、度分布、停止集等条件用计算机随机搜索出所需要的校验矩阵；其校验矩阵不具有结构性，一般情况下LDPC码编码复杂度与码长的平方成正比，并且其高维校验矩阵的硬件存储也较为复杂，成为LDPC码实用化的一个主要瓶颈。MacKay等人提出的随机LDPC码构造方法可以使码所对应的Tarmer图中环数目较少，码字具有很好的纠错性能。Xiao-Yu Hu等学者采用逐步最优思想提出了一种称为渐进边缘增长(Progressive Edge Growth,PEG)的构造方法。该算法可以在给定度序列条件下构造较大围长的LDPC码。对于随机构造的码，校验矩阵是随机生成的，码长和码率比较灵活，纠错性能好， 但是由于校验矩阵的随机性，无法实现简单编码，并且校验矩阵的存储复杂度较高，而复杂度决定了系统结构和设计。结构化构造的码，可以克服短环的产生，具有确定的结构，生成的LDPC码是循环码或准循环码，可以实现线性时间编码，而且可以设计围长较大的码。结构化LDPC码在中短码长时性能与随机构造的LDPC码相当，但长码时略差于随机构造的码。鉴于以上分析，需要设计一种新的LDPC码的构造方法，以获得具有大围长的短码准循环的LDPC码OiC-LDPC码)，其码性能优于随机构造策略中PEG算法构造的码。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种基于模戈洛姆尺子的准循环低密度校验码(Quasi Cyclic-Low Density Parity Check,QC-LDPC)的构造方法，引用两个模戈洛姆尺子构造列重为2、围长等于或大于10而码长达到Villager限的QC-LDPC码的代数构造方法，降低搜索复杂度，同时还具有更加优良的纠错性能。戈洛姆尺子是一组整数位置上的标识，并且满足任何两个标识之间的距离都不相同。其中，标识的个数为戈洛姆尺子的阶，标识间最大的距离为尺子长度。其数学表示为 A — ，，· · ·，，· · ·，3-j，· · ·，，· · ·，3-m}· · · · ·· 3,m权利要求1.，其特征在于包括以下步骤I、设置四元参数组(N，J，L，g)，其中N= qL表示准循环低密度校验码的码长，J和L 分别代表校验矩阵H的列重和行重，g代表目标围长，q是校验矩阵中子矩阵的大小，r为码率；100 < N < 100000，J和L为正整数， II、随机产生两个模戈洛姆尺子A和B，A= Iatl，ai; ... , a^J，是一个有J个标识的模 q的戈洛姆尺子；B = {b0, b1; . . .，bL_J，是一个有L个标识的模q的戈洛姆尺子；III、利用步骤II中产生的模戈洛姆尺子A和B构造校验矩阵H；2.根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤III，以q为准循环低密度校验码校验矩阵中循环置换的维数，当g = 12而J =2 时，q 彡(L-I)2+(L-I)+1。3.根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤V所得准循环低密度校验码的围长至少为6。4.根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤II设置的戈洛姆尺子A为{0，1}、而戈洛姆尺子B为一个有L个整数的辛格完备差集，所述步骤V所得校验矩阵H构造的准循环低密度校验码的围长为12，且码长达到加拉格限。5.根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤II设置的戈洛姆尺子A和B是集合{0，1，....，q-ll的两个子集。6.根据权利要求1所述的，其特征在于所构造的准循环低密度校验码为四元参数组(N，L，J，g)为(582，3，6，10)的准循环低密度校验码，或四元参数组(N，L，J，g)为(1099，3，7，10)的准循环低密度校验码，或四元参数组(N，L，J，g)为(2168，3，8，10)的准循环低密度校验码，或四元参数组(N，L，J，g)为 (16926,2,26,12)的准循环低密度校验码。全文摘要本专利技术为，步骤为I设置四元参数组(N，J，L，g)，其中N＝qL为LDPC码的码长，J和L为校验矩阵H的列重和行重，g为目标围长，q是校验矩阵中子矩阵的大小；II随机产生有J个标识的模q戈洛姆尺子A和有L个标识的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，王云江，王新梅，
申请(专利权)人：桂林市思奇通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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