一種具有簡單迭代碼結構的準循環ldpc碼設計方法
2023-06-05 11:26:01 1
一種具有簡單迭代碼結構的準循環ldpc碼設計方法
【專利摘要】本發明公開了一種具有簡單迭代碼結構的準循環LDPC碼設計方法，其特徵在於，包括如下步驟：A.二元基矩陣的優化構造；B.指數矩陣的優化構造；通過構造一種在優化過程中既保留了能夠進行簡單迭代編碼的H矩陣結構，又具有最優化二元基矩陣的門限值和相應指數矩陣的短長度環分布的QC-LDPC碼，達到提高QC-LDPC的誤比特率性能和易於硬體實現的目的。
【專利說明】一種具有簡單迭代碼結構的準循環LDPC碼設計方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及信道編碼技術，具體涉及一種具有簡單迭代碼結構的準循環LDPC碼 設計方法。
【背景技術】
[0002] LDPC(Low Density Parity Check)碼在深空通信、第4代移動通信系統、高速與甚 高速率數字用戶線、磁記錄系統甚至電力線通信等各個方面，已引起世界各國學術界和IT 業界的高度重視，成為當今信道編碼領域最矚目的研究熱點。LDPC碼較高的編碼複雜度是 LDPC碼應用的一個主要瓶頸，QC-LDPC是是LDPC碼的一個重要子類，在IEEE 802. 16e國 際標準中，QC-LDPC的編碼複雜度較高，傳統的方法一般需要首先將奇偶校驗矩陣轉換為生 成矩陣，然後原始數據利用生成矩陣來編碼，此種編碼過程相對比較複雜，不便於硬體的實 現。
【發明內容】
[0003] 為解決上述技術問題，本發明提出了 一種具有簡單迭代碼結構的準循環LDPC碼 設計方法，達到硬體實現的目的。
[0004] 為達到上述目的，本發明的技術方案如下：
[0005] -種具有簡單迭代碼結構的準循環LDPC碼設計方法，包括如下步驟：
[0006] A.二元基矩陣的優化構造；
[0007] B.指數矩陣的優化構造；
[0008] 所述二元基矩陣的優化構造具體步驟如下：
[0009] A (1).設有S個粒子組成的粒子群，每個粒子是一個J維矢量，這裡粒子對應的就 是二元基矩陣Η的信息部分氏，即隨機產生S個J維的二元矢量；
[0010] A(2).獲得A(l)生成的S個J維二元矢量後，據此建立S個大小為MXK的二元基 矩陣B1⑶的信息部分B餌），與Η矩陣的校驗部分B (HP)相結合，構造二元基矩陣B1⑶， 採用原型外信息轉移算法計算每個基矩陣對應的門限值，共可得到S個門限值，更新每個 粒子的最優值pbest，然後再比較所有的pbest，得到全局最優值gbest ;
[0011] A(3).下式為每個粒子的移動規律：
[0012]
【權利要求】
1. 一種具有簡單迭代碼結構的準循環LDPC碼設計方法，其特徵在於，包括如下步驟： A. 二元基矩陣的優化構造； B. 指數矩陣的優化構造； 所述二元基矩陣的優化構造具體步驟如下： A (1).設有S個粒子組成的粒子群，每個粒子是一個J維矢量，這裡粒子對應的就是二 元基矩陣Η的信息部分氏，即隨機產生S個J維的二元矢量； A (2).獲得第一步生成的S個J維二元矢量後，據此建立S個大小為MXΚ的二元基矩 陣B1⑶的信息部分B (?)，與Η矩陣的校驗部分B (HP)相結合，構造二元基矩陣B1⑶，採 用原型外信息轉移算法計算每個基矩陣對應的門限值，共可得到S個門限值，更新每個粒 子的最優值pbest，然後再比較所有的pbest，得到全局最優值gbest ; A(3).下式為每個粒子的移動規律：
其中，w = 1. 0，q = c2 = 2. 0,係數L和η2為（0,1)之間均勻分布的隨機數，據此 可以獲得中間變量sigWy ;
在此基礎上，能夠獲得第i個粒子的第j位，按照下式更新
其中，為（0,1)之間均勻分布的隨機數； A (4).迭代次數加1，返回步驟A (2)，更新pbest和gbest,直到迭代次數達到最大值； 所述指數矩陣的優化構造具體步驟如下： B (1).設指數矩陣中待優化的非零整數元素為Je個，每個整數對應著log2Ls個二元比 特串，因此待優化的二元矢量長度為JeX log2Ls,隨機生成S個JeX log2Ls維的二元矢量； B(2).在隨機生成的每個二元矢量中，以log2Ls個比特為一組，對應一個範圍在[0, Ls-Ι]的整數，據此可以構造 Je維整數矢量，將Je維整數矢量轉換為大小MXN的指數矩陣 E (H)，因此第一步中構造的S個二維矢量，可以相應構造出S個指數矩陣E (H)，檢測每個指 數矩陣E (H)中長度為6的短長度環的個數，將長度為6的短長度環的個數賦值給pbest， 因此S個指數矩陣對應著S個pbest，比較S個pbest的值，將最小的pbest的值賦值給 gbest,並記錄此時對應的E(H); B(3).每個粒子的位置A(3)步相同； B (4).停止準則與A (4)步停止準則相同。
【文檔編號】H03M13/11GK104104393SQ201310113020
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月2日 優先權日:2013年4月2日
【發明者】徐華 申請人:鹽城師範學院