空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法，包括：構(gòu)建(dv,dc,L)空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼SC?LDPC的校驗(yàn)基矩陣校驗(yàn)基矩陣為每行包括連續(xù)dv個(gè)子矩陣的dc×(2×dv?1)維矩陣，校驗(yàn)基矩陣中首行的前dv個(gè)元素為子矩陣，校驗(yàn)基矩陣中最后一行的后dv個(gè)元素為子矩陣；通過校驗(yàn)基矩陣獲得SC?LDPC碼的校驗(yàn)矩陣?yán)眯ｒ?yàn)矩陣進(jìn)行遞歸編碼。本發(fā)明提供的空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法，可以實(shí)現(xiàn)dc/dv為任意數(shù)值的(dv,dc,L)SC?LDPC碼的遞歸編碼。
【專利說明】
空間輔合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及數(shù)字通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用 遞歸編碼方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 低密度奇偶校驗(yàn)碼(X〇w Density化rity Qieck Code,簡稱LDPC)是一種校驗(yàn)矩 陣非常"稀疏"的線性分組碼，譯碼性能接近香農(nóng)信道容量，LDPC碼具有多個(gè)分支，例如:校 驗(yàn)矩陣具有準(zhǔn)循環(huán)形式的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼(Quasi切clic Low Density化rity 化eck Code,簡稱QC-LDPC)、校驗(yàn)矩陣由一系列矩陣塊組成的塊狀LDPC碼，等等。其中，空間 禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼（Spatially coupled Low Density 化rity Qieck Code,簡稱SC- LDPC碼)是塊狀LDPC碼的擴(kuò)展，當(dāng)禪合長度足夠長時(shí)，SC-LDPC碼的置信傳播譯碼性能可W 逼近于香農(nóng)限。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，一個(gè)SC-LDPC碼被定義為（dv，dc，L)SC-LDPC碼，其中，dv為變量節(jié)點(diǎn) 度，山為校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)度，L為禪合長度。一個(gè)SC-LDPC碼可W用原模圖表示，原模圖與SC-LDPC碼 的校驗(yàn)矩陣相對(duì)應(yīng)。
[0004] 當(dāng)dc/dv為整數(shù)時(shí)，在SC-LDPC碼對(duì)應(yīng)的原模圖中，每個(gè)禪合位置包含cT c = dc/gcd (dv，dc)個(gè)變量節(jié)點(diǎn)和d' V = dv/gcd (dv，dc)個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)變量節(jié)點(diǎn)包括d'廣(1' V個(gè)信息比 特序列和cT V個(gè)校驗(yàn)比特序列。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中（3，6，L) SC-LDPC碼的典型的原模圖，如圖1 所示，山/dv為整數(shù)，每個(gè)禪合位置包含2個(gè)變量節(jié)點(diǎn)和1個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，運(yùn)些變量節(jié)點(diǎn)包括1個(gè) 信息比特序列和1個(gè)校驗(yàn)比特序列，所W，圖1示出的（3,6，L)SC-LDPC碼，當(dāng)前禪合位置處的 校驗(yàn)比特序列可W根據(jù)當(dāng)前禪合位置處的信息比特序列和之前禪合位置編碼后的編碼信 息獲得，即，當(dāng)前禪合位置處的校驗(yàn)比特序列可W被唯一確定。
[0005] 當(dāng)dc/dv為非整數(shù)時(shí)，在SC-LDPC碼對(duì)應(yīng)的原模圖中，每個(gè)禪合位置包含山個(gè)變量節(jié) 點(diǎn)和dv個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，運(yùn)些變量節(jié)點(diǎn)包括dc-dv個(gè)信息比特序列和dv個(gè)校驗(yàn)比特序列。圖2為現(xiàn) 有技術(shù)中（4,6，L)SC-LDPC碼的典型的原模圖，如圖2所示，dc/dv為非整數(shù)，每個(gè)禪合位置包 含6個(gè)變量節(jié)點(diǎn)和4個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)變量節(jié)點(diǎn)包括2個(gè)信息比特序列和4個(gè)校驗(yàn)比特序列， 圖2示出的（4,6，L)SC-LDPC碼，當(dāng)前禪合位置處的校驗(yàn)比特序列無法根據(jù)當(dāng)前禪合位置處 的信息比特序列和之前禪合位置編碼后的編碼信息獲得，即，當(dāng)前禪合位置的校驗(yàn)比特序 列無法通過遞歸方式唯一確定。
[0006] 綜上，現(xiàn)有技術(shù)中的（dv，dc，L)SC-LDP邱馬，當(dāng)dc/dv為非整數(shù)時(shí)無法實(shí)現(xiàn)遞歸編碼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供一種空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法，用W實(shí)現(xiàn)山/dv 為任意數(shù)值的(dv，山，L) SC-LDPC碼的遞歸編碼。
[000引本發(fā)明提供的空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法，包括：
[0009] 構(gòu)建(dv，dc，L)空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼SC-LDPC的校驗(yàn)基矩陣白f，所述校驗(yàn)基 矩陣誼f為每行包括連續(xù)dv個(gè)子矩陣的dc X (2 X dv-1)維矩陣，所述校驗(yàn)基矩陣fif中首行的 前dv個(gè)元素為所述子矩陣，所述校驗(yàn)基矩罔?<中最后一行的后dv個(gè)元素為所述子矩陣;其 中，dv為SC-LDPC碼的變量節(jié)點(diǎn)度，dc為SC-LDPC碼的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)度，L為SC-LDPC碼的禪合長度， i為SC-LDPC碼的禪合位置，0《i < L其中，所述子矩陣為Μ X Μ維置換矩陣，Μ為SC-LDPC碼的 擴(kuò)展系數(shù)；
[0010] 通過所述校驗(yàn)基矩陣iSf獲得SC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣Η^.￡_.ιι ;
[0011] 利用所述校驗(yàn)矩陣Η心,進(jìn)行遞歸編碼。
[0012] 本發(fā)明提供的空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法，通過構(gòu)建(dv，d。， L)SC-LDPC的校驗(yàn)基矩陣Η,''，通過校驗(yàn)基矩陣白f獲得SC-LDP邱馬的校驗(yàn)矩陣?yán)眯?驗(yàn)矩陣進(jìn)行遞歸編碼，其中，校驗(yàn)基矩陣白f為每行包括連續(xù)dv個(gè)子矩陣的dcX (2Χ dv-1)維矩陣，校驗(yàn)基矩陣島f中首行的前dv個(gè)元素為子矩陣，校驗(yàn)基矩陣島f中最后一行的 后dv個(gè)元素為子矩陣。本發(fā)明提供的空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法，可 W實(shí)現(xiàn)dc/dv為任意數(shù)值的(dv，山，L) SC-LDPC碼的遞歸編碼。
【附圖說明】
[0013] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可W 根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0014] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中（3，6，L) SC-LDPC碼的典型的原模圖；
[0015] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中（4,6，L)SC-LDPC碼的典型的原模圖；
[0016] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法的 流程圖；
[0017] 圖4a為本發(fā)明實(shí)施例一提供的（4,6，L)SC-LDP邱馬的校驗(yàn)矩陣的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖4b為本發(fā)明實(shí)施例一提供的(4,6，L)SC-LDP邱馬的原模圖；
[0019] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法的 流程圖；
[0020] 圖6a為本發(fā)明實(shí)施例二提供的（4,6，L)SC-LDP邱馬的基礎(chǔ)矩陣的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖6b為本發(fā)明實(shí)施例二提供的（4,6，L)SC-LDPC碼的校驗(yàn)基矩陣的一種結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0022] 圖6c為本發(fā)明實(shí)施例二提供的（4,6，L)SC-LDPC碼的校驗(yàn)基矩陣的另一種結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0023] 圖6d為本發(fā)明實(shí)施例二提供的（4,6，L)SC-LDPC碼的校驗(yàn)基矩陣的又一種結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0024] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例Ξ提供的空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法的 流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法的 流程圖。如圖3所示，本實(shí)施例提供的空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法，可 W包括：
[0027] 步驟101、構(gòu)建(dv，dc，L)SC-LDPC碼的校驗(yàn)基矩陣?;'。
[0028] 其中，校驗(yàn)基矩陣中為每行包括連續(xù)dv個(gè)子矩陣的dcX(2Xdv-l)維矩陣，校驗(yàn)基 矩陣llf中首行的前dv個(gè)元素為子矩陣，校驗(yàn)基矩陣中最后一行的后dv個(gè)元素為子矩陣。
[0029] 其中，dv為SC-LDPC碼的變量節(jié)點(diǎn)度，dc為SC-LDPC碼的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)度，L為SC-LDPC碼 的禪合長度，i為SC-LDPC碼的禪合位置，0《i < L。
[0030] 其中，子矩陣為MXM維置換矩陣，Μ為SC-LDPC碼的擴(kuò)展系數(shù)。置換矩陣是矩陣論中 定義的一類矩陣，置換矩陣的每一行和每一列都恰好有一個(gè)元素為1，其余的元素都是0。
[0031] 本步驟用于實(shí)現(xiàn)構(gòu)造每個(gè)禪合位置i處的校驗(yàn)基矩陣H,'的結(jié)構(gòu)。
[0032] 需要說明的是，本實(shí)施例對(duì)于校驗(yàn)基矩陣?;"的行編號(hào)和列編號(hào)的實(shí)現(xiàn)方式不加 W限制。例如:若行編號(hào)從0開始順序編號(hào)，則校驗(yàn)基矩陣的首行為編號(hào)為0的行，也可W 稱為第0行;若行編號(hào)從1開始順序編號(hào)，則校驗(yàn)基矩陣iif的首行為編號(hào)為1的行，也可W稱 為第1行;若列編號(hào)從0開始順序編號(hào)，則校驗(yàn)基矩陣-行中的前dv個(gè)元素的編號(hào)為0~V- 1，也可W稱為第0個(gè)元素到第V-1個(gè)元素;若列編號(hào)從1開始順序編號(hào)，則校驗(yàn)基矩陣白f 一 行中的前dv個(gè)元素的編號(hào)為1~V，也可W稱為第1個(gè)元素到第V個(gè)元素。
[0033] 需要說明的是，校驗(yàn)基矩陣島f的行編號(hào)和列編號(hào)的實(shí)現(xiàn)方式，也適用于本發(fā)明實(shí) 施例的其它矩陣。
[0034] 步驟102、通過校驗(yàn)基矩陣白f獲得SC-LDP邱馬的校驗(yàn)矩陣[巧。
[0035] 由于構(gòu)造了每個(gè)禪合位置i處的校驗(yàn)基矩陣的結(jié)構(gòu)，通過各個(gè)禪合位置i處的 校驗(yàn)基矩陣宜f可W獲得(dv，山，L) SC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣。
[0036] 步驟103、利用校驗(yàn)矩陣進(jìn)行遞歸編碼。
[0037] 現(xiàn)有的（dv，山，L)SC-LDPC碼，當(dāng)dc/dv為整數(shù)時(shí)可W實(shí)現(xiàn)遞歸編碼，但是，當(dāng)dc/dv為 非整數(shù)時(shí)則無法實(shí)現(xiàn)遞歸編碼。針對(duì)運(yùn)個(gè)問題，本實(shí)施例通過步驟101~步驟103提供了一 種(dv，dc，L)SC-LDPC碼的遞歸編碼方法，其中，關(guān)鍵的是先構(gòu)造每個(gè)禪合位置i處的校驗(yàn)基 矩陣掃f，然后通過校驗(yàn)基矩陣白[獲得(dv，dc，L)SC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣丐0,心1,，利用該校驗(yàn) 矩陣進(jìn)行遞歸編碼，使得當(dāng)dc/dv為任意數(shù)值時(shí)，當(dāng)前禪合位置處的每一個(gè)校驗(yàn)比特 序列都可w通過之前禪合位置編碼后的編碼信息、當(dāng)前禪合位置處的信息比特序列w及當(dāng) 前禪合位置處該校驗(yàn)比特序列之前的校驗(yàn)比特序列唯一確定，從而實(shí)現(xiàn)遞歸編碼。
[0038] 下面W具體參數(shù)為例，說明本實(shí)施例提供的空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞 歸編碼方法，W (4，6，L) SC-LDPC碼為例。
[0039] 首先，構(gòu)建(4，6，L)SC-LDPC碼的校驗(yàn)基矩陣fif，其中，各個(gè)參數(shù)的取值如下：dv = 4、山=6，所W，校驗(yàn)基矩陣b:'為每行包括連續(xù)4個(gè)子矩陣的6 X 7維矩陣，校驗(yàn)基矩陣?;中 首行的前4個(gè)元素為子矩陣，校驗(yàn)基矩陣中最后一行的后4個(gè)元素為子矩陣。其中，子矩 陣為MXM維置換矩陣。運(yùn)樣就構(gòu)造了禪合位置i處的校驗(yàn)基矩陣貨f的結(jié)構(gòu)。
[0040] 其次，通過各個(gè)校驗(yàn)基矩陣獲得(4,6，L)SC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣1?心U。
[0041] 最后，利用校驗(yàn)矩陣HfoiWi進(jìn)行遞歸編碼。
[0042] 可選的，步驟102,通過校驗(yàn)基矩陣宜f獲得SC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣可W包 括：
[0043] 在校驗(yàn)基矩陣白f之前補(bǔ)充i個(gè)dcX(2Xdv-2)維全零矩陣構(gòu)建第i個(gè)行向量，通過 行向量構(gòu)建校驗(yàn)矩陣。校驗(yàn)矩陣，為：
[0044]
[0045] 其中，Pm',η'山為所述校驗(yàn)基矩陣巧中第m'行第η/列的所述子矩陣，0《π/ <山，0 《η' <2dv-l，A為山X(2Xdv-2)維全零矩陣。
[0046] 圖4a為本發(fā)明實(shí)施例一提供的（4,6，L)SC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4b 為本發(fā)明實(shí)施例一提供的（4,6，L)SC-LDPC碼的原模圖，圖4b示出的原模圖與圖4a示出的校 驗(yàn)矩陣相對(duì)應(yīng)。如圖4a和圖4b所示，每個(gè)禪合位置i處包含6個(gè)變量節(jié)點(diǎn)和4個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，每 個(gè)變量節(jié)點(diǎn)包括2個(gè)信息比特序列和4個(gè)校驗(yàn)比特序列，在圖4a中，虛線框內(nèi)示出了禪合位 置i處的校驗(yàn)基矩陣A,'的結(jié)構(gòu)，其中，Pm',n'[i]為子矩陣，0《π/ <dc，0《n/ <2dv-l，在圖4b 示出的（4,6，L)SC-LDPC碼的原模圖中，當(dāng)前禪合位置處的每一個(gè)校驗(yàn)比特序列都可W通過 之前禪合位置編碼后的編碼信息、當(dāng)前禪合位置處的信息比特序列W及當(dāng)前禪合位置處該 校驗(yàn)比特序列之前的校驗(yàn)比特序列唯一確定，所W，通過本實(shí)施例提供的（4,6，L)SC-LDPC 碼可W被唯一確定，即，本實(shí)施例提供的(4,6，L)SC-LDP邱馬可W實(shí)現(xiàn)遞歸編碼。
[0047] 本實(shí)施例提供了一種空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法，包括:構(gòu) 建（dv，dc，L)SC-LDPC碼的校驗(yàn)基矩陣宜f，通過校驗(yàn)基矩陣Hf獲得SC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣 H?〇j_u，利用校驗(yàn)矩陣進(jìn)行遞歸編碼，其中，校驗(yàn)基矩陣0f為每行包括連續(xù)dv個(gè)子矩 陣的dcX(2Xdv-l)維矩陣，校驗(yàn)基矩陣島f中首行的前dv個(gè)元素為子矩陣，校驗(yàn)基矩陣舟f中 最后一行的后dv個(gè)元素為子矩陣。本實(shí)施例提供的空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸 編碼方法，可W實(shí)現(xiàn)dc/dv為任意數(shù)值的(dv，dc，L)SC-LDPC碼的遞歸編碼。
[0048] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法的 流程圖，本實(shí)施例在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，提供了實(shí)施例一中步驟101的一種具體實(shí)現(xiàn)方式。 如圖5所示，本實(shí)施例提供的空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法，步驟101，構(gòu) 建(dv,山，DSC-LDPC碼的校驗(yàn)基矩陣HS可W包括：
[0049] 步驟201、構(gòu)建基礎(chǔ)矩陣。
[0050] 其中，基礎(chǔ)矩陣巧為包括dcXdv個(gè)子矩陣的dcXdv維矩陣?；A(chǔ)矩陣巧為：
[0化1 ]
[0化2] 其中，Pm,n[i]為基礎(chǔ)矩陣巧中第m行第η列的子矩陣，0《m<dc，0《n<dv。
[0化3]步驟202、構(gòu)建移位行向葺,= "I，.··，",,，···，",，I)
[0054]其中，aw為移位行向量a中的第W個(gè)元素，0《w<dc。
[0化5] 其中，移位行向量用于表示對(duì)基礎(chǔ)矩降Hf中的各個(gè)行向量的起始位置進(jìn)行向右 移位的規(guī)則。需要說明的是，本實(shí)施例對(duì)于移位行向量a中的元素取值W及各取值代表的移 位含義不做具體限制，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行定義即可。例如:移位行向量中的元素取值可W是 大于等于0的正整數(shù)，元素取值可W表示Hf中的某一個(gè)行向量的起始位置向右的絕對(duì)移位 量，也可W表示向右的相對(duì)移位量。通過具體例子說明如下:假設(shè)aw=2,則可W表示將H,'中 的第W個(gè)行向量的起始位置向右絕對(duì)移位2列，也可W表示將Hf中的第W個(gè)行向量的起始位 置相比于第W-1個(gè)行向量的起始位置向右移位2列。
[0化6] 步驟203、W基礎(chǔ)矩陣Hf中的第0行為基準(zhǔn)，根據(jù)移位行向量a中的第V個(gè)元素 av的 取值將基礎(chǔ)矩陣Hf中的第V行的起始位置向右移位，獲得校驗(yàn)基矩陣0f。
[0化7] 其中，l《v<dc。
[005引可選的，移位行向量"二("。，"I，· · I)可W滿足：
[0化9]
[0060] 相應(yīng)的，作為步驟203的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，步驟203可W包括：
[0061] 若av = 〇,則保持基礎(chǔ)矩陣巧中的第V行的初始位置與基礎(chǔ)矩陣巧中的第V-1行的 初始位置相同。
[0062] 若av= 1，則將基礎(chǔ)矩陣斯中的第V行的初始位置相對(duì)于基礎(chǔ)矩陣Hf中的第V-1行 的初始位置向右移動(dòng)1列。
[0063] 下面W具體參數(shù)為例，說明本實(shí)施例提供的構(gòu)建(4,6，L)SC-LDPC碼的校驗(yàn)基矩陣 的方法。
[0064] 首先，構(gòu)建基礎(chǔ)矩陣Hf，其中，各個(gè)參數(shù)的取值如下:dv = 4、dc = 6,所W，基礎(chǔ)矩陣 枯?為包括6X4個(gè)子矩陣的6X4維矩陣。圖6a示出了本發(fā)明實(shí)施例；提供的（4,6，USC- LDPC碼的基礎(chǔ)矩陣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0065] 然后，構(gòu)建移位行向量.α = "I，':··，％-ι)々假設(shè)移位行向量a滿足：
[0066]
[0067]則一共可W構(gòu)造出10種不同的移位行向量。但是，由于各個(gè)禪合位置處的校驗(yàn)基 矩陣均是通過向右移位獲得的，因此，對(duì)于10種不同的移位行向量，共計(jì)可W得到Ξ種不重 復(fù)的移位方式，相應(yīng)的移位行向量分別為:曰3= (1，0,1，1，0,1)、ab = (1，0,0,1，1，1)、ac = (1,0,1,1,1,0)0
[006引最后，W基礎(chǔ)矩陣Η,沖的第0行為基準(zhǔn)，根據(jù)移位行向量a中的第V個(gè)元素 av的取值 將基礎(chǔ)矩陣中的第V行的起始位置向右移位，獲得校驗(yàn)基矩陣Hf。具體地，圖化為本發(fā) 明實(shí)施例二提供的（4,6，L)SC-LDPC碼的校驗(yàn)基矩陣的一種結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)應(yīng)移位行向量 aa，圖6c為本發(fā)明實(shí)施例二提供的（4,6，L)SC-LDPC碼的校驗(yàn)基矩陣的另一種結(jié)構(gòu)示意圖， 對(duì)應(yīng)移位行向量ab，圖6d為本發(fā)明實(shí)施例二提供的（4,6，L)SC-LDPC碼的校驗(yàn)基矩陣的又一 種結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)應(yīng)移位行向量ac。
[0069] 需要說明的是，為了描述方便，圖6b~圖6d中的各個(gè)子矩陣的角標(biāo)，與圖6a中的各 個(gè)子矩陣的角標(biāo)采用相同的記錄方式，如果角標(biāo)相同，代表子矩陣相同。
[0070] 本實(shí)施例提供了一種空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法，具體提供 了一種構(gòu)建(dv，dc，L)SC-LDPC碼的校驗(yàn)基矩陣:fif的實(shí)現(xiàn)方式。本實(shí)施例提供的空間禪合低 密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法，可W實(shí)現(xiàn)dc/dv為任意數(shù)值的（dv，dc，L)SC-LDPC碼的 遞歸編碼。
[0071] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例Ξ提供的空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法的 流程圖，本實(shí)施例在實(shí)施例二的基礎(chǔ)上，提供了步驟103的一種具體實(shí)現(xiàn)方式。如圖7所示， 本實(shí)施例提供的空間禪合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法，步驟103,利用校驗(yàn)矩陣 啤。.,_。進(jìn)行遞歸編碼，可W包括：
[007^ 步驟301、根據(jù)禪合位置i = 0處的原始信息序列而=[110.。，11。1，...，11。,巾_,,,_1]和禪合位 置i=〇處的校驗(yàn)基矩陣巧^，獲得禪合位置i=〇處的編碼序列而=[Vw，*e，i，...，VaA_,^。
[0073] 其中，
[0074]
[00對(duì)其中，0《j<dc，u日,g為禪合位置i=0處的第g個(gè)原始信息比特，0《g<dc-dv，g為下 一個(gè)未使用的原始信息比特的角標(biāo)。CO, k為禪合位置i = ο處的第k個(gè)校驗(yàn)信息，ο《k < dv，k 為下一個(gè)待計(jì)算的校驗(yàn)信息的角標(biāo)。Py,m[0]為禪合位置i=〇處的校驗(yàn)基矩陣中的第j/ 行第η列的子矩陣，0《n<dv，j/為計(jì)算過程中的臨時(shí)標(biāo)識(shí)。aw為移位行向量a中的第j+1個(gè) 兀素。
[0076] 在本實(shí)施例中，（dv，dc，L)SC-LDPC碼的原始信息序列可W定義為：
[0077] u[o,k：L] = [U0,山,...,化-1]
[0078] 其中，每個(gè)子序列即為禪合位置i處的原始信息序列，具體地，
[0079]
岸 中，0《x<レ0《y<dc-dv，0《z<M，M為SC-LDPC碼的擴(kuò)展系數(shù)，即原模圖的復(fù)制次數(shù)。
[0080] 基于校驗(yàn)矩陣啤通過遞歸編碼，原始信息序列U[0,L-l] = [U0,Ul,...,化-1]被映 射為碼字序列，（dv，dc，L)SC-LDPC碼的碼字序列可W定義為：
[0081] v[o,k：L] = [νο,νι, . . . ,Vki]
[0082] 其中，每個(gè)子序列即為禪合位置i處的編碼序列，具體地，
[0083]
其 中，0《x<L,0《y<dc，0《z<M。
[0084] 對(duì)于SC-LDPC碼的遞歸編碼，碼字序列將滿足Vfa，= 0。在本實(shí)施例中，為 了方便實(shí)現(xiàn)遞歸編碼，將等式分成多個(gè)子等式，其中，第i個(gè)子等式可W表 示為=[8,.，4,.；|，0《1<^其中，第1個(gè)子等式的[31，91]定義為部分校驗(yàn)子，其中，
[0085] 本步驟就是實(shí)現(xiàn)初始位置的編碼。即，根據(jù)禪合位置i = 0處的原始信息序列 .11。..,,.....,11,4-,和松驗(yàn)矩陣?〇 獲得禪合位置 i=0 處的編碼序列 V。= '。擊_1_ .。
[0086] 步驟302、根據(jù)禪合位置i>0處的原始信息序列U,. =[u,.,0，Uy，...，:Uw。^^。J和禪合位 置1>0處的校驗(yàn)基矩陣白^，獲得禪合位置i>0處的編碼序列v,. .，ν^__ι]。
[0087] 其中，
[008引
[0089] 其中，0《j <山，化,g為禪合位置i > 0處的第g個(gè)原始信息比特，0《g < dc-dv，g為下 一個(gè)未使用的原始信息比特的角標(biāo)。ci,k是禪合位置i>0處的第k個(gè)校驗(yàn)信息，0《k<dv，k 為下一個(gè)待計(jì)算的校驗(yàn)信息的角標(biāo)。Py,m[i]為禪合位置i>0處的校驗(yàn)矩陣ikf中的第j/行 第η列的子矩陣，0《n<dv，j/為計(jì)算過程中的臨時(shí)標(biāo)識(shí)。aw為移位行向量a中的第j+l個(gè)元 素。
[0090] 其中，
[0091] 聲)為部分校驗(yàn)子3沖的第4個(gè)元素，8,= 3嚴(yán)，8!1)，...，5^-'，..，8!'''-"，;[>0,5!"滿足：
[0092]
[009：3]其中，說為qi-沖的第k個(gè)元素，9,'_.1=悼川1^，9!聲..店^引]，。〇來功禪合位 置i-1處的已編碼信息Vi-l和校驗(yàn)矩陣巧：1乘積的后dv-1位。
[0094]可見，在山/dv為任意值時(shí)，每個(gè)禪合位置i處的編碼序列都可W根據(jù)部分校驗(yàn)子和 當(dāng)前禪合位置的原始信息序列計(jì)算得出，因此，可W實(shí)現(xiàn)當(dāng)dc/dv為任意值時(shí)的SC-LDP邱馬的 遞歸編碼。
[00%]最后應(yīng)說明的是：W上各實(shí)施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡 管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依 然可W對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn) 行等同替換；而運(yùn)些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù) 方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的通用遞歸編碼方法，其特征在于，包括： 構(gòu)建(dv，dc，L)空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼SC-LDPC的校驗(yàn)基矩陣，所述校驗(yàn)基矩陣 :tf為每行包括連續(xù)dv個(gè)子矩陣的dcX (2Xdv-l)維矩陣，所述校驗(yàn)基矩陣_ff中首行的前dv 個(gè)元素為所述子矩陣，所述校驗(yàn)基矩陣中最后一行的后dv個(gè)元素為所述子矩陣;其中，dv 為SC-LDPC碼的變量節(jié)點(diǎn)度，dc為SC-LDPC碼的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)度，L為SC-LDPC碼的耦合長度，i為 SC-LDPC碼的耦合位置，0 < i < L;其中，所述子矩陣為Μ X Μ維置換矩陣，Μ為SC-LDPC碼的擴(kuò) 展系數(shù)； 通過所述校驗(yàn)基矩陣Η丨獲得SC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣; 利用所述校驗(yàn)矩陣^+^進(jìn)行遞歸編碼。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)建(dv，dc，L)SC-LDPC碼的校驗(yàn)基矩 陣包括： 構(gòu)建基礎(chǔ)矩陣，所述基礎(chǔ)矩陣Η『為包括d。X dv個(gè)子矩陣的d。X dv維矩陣;所述基礎(chǔ) 矩陣Hf為：其中，Pm,n[i]為所述基礎(chǔ)矩陣Hf中第m行第η列的所述子矩陣，0彡m<d c，0彡n<dv; 構(gòu)建移位行向量β = …· "，《^-1)，其中，aw為所述移位行向量a中的第w個(gè)元素， 0^w<dc； 以所述基礎(chǔ)矩陣Hi中的第0行為基準(zhǔn)，根據(jù)所述移位行向量a中的第v個(gè)元素av的取值 將所述基礎(chǔ)矩陣Η『中的第v行的起始位置向右移位，獲得所述校驗(yàn)基矩陣;其中，l$v< dc 〇3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述移位行向量這=(%，"ρ…，） 滿足：4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述以所述基礎(chǔ)矩陣Η〖中的第0行為基準(zhǔn)， 根據(jù)所述移位行向量a中的第ν個(gè)元素 av的取值將所述基礎(chǔ)矩陣Hf中的第ν行的起始位置向 右移位，獲得所述校驗(yàn)基矩陣:tf .，包括： 若av = 0，則保持所述基礎(chǔ)矩陣Hf中的第v行的初始位置與所述基礎(chǔ)矩陣Hf中的第￥-1 行的初始位置相同； 若av= 1，則將所述基礎(chǔ)矩陣中的第v行的初始位置相對(duì)于所述基礎(chǔ)矩陣Hf中的第v-1行的初始位置向右移動(dòng)1列。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述通過所述校驗(yàn)基矩陣以獲得 SC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣1? ，包括： 在所述校驗(yàn)基矩陣之前補(bǔ)充i個(gè)^Χ(2Χ(1ν-2)維全零矩陣構(gòu)建第i個(gè)行向量，通過所 述行向量構(gòu)建所述校驗(yàn)矩陣《5^ ;所述校驗(yàn)矩陣為：其中，Pw[i]為所述校驗(yàn)基矩陣ilf中第m'行第η'列的所述子矩陣，0彡πι'<1，0彡η' < 2dv-l; Α為dc X (2 X dv-2)維全零矩陣。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述校驗(yàn)矩陣進(jìn)行遞歸編 碼，包括： 根據(jù)耦合位置i=〇處的原始信息序列^^[^，、，…^?^和耦合位置^處的校 驗(yàn)基矩陣?【，獲得耦合位置i = 0處的編碼序列V。_:1];其中，根據(jù)耦合位置i >〇處的原始信息序列叫=。, X} a,... ]和耦合位置i >〇處的校 驗(yàn)基矩陣：§『，獲得耦合位置i>〇處的編碼序列, 其中，其中，(X j < dc，u〇, g為親合位置i = 0處的第g個(gè)原始信息比特，m, g為親合位置i > 0處的 第g個(gè)原始信息比特，OSgSddg為下一個(gè)未使用的原始信息比特的角標(biāo)，c〇,k為親合位 置i=〇處的第k個(gè)校驗(yàn)信息比特， Cl,k是耦合位置i>0處的第k個(gè)校驗(yàn)信息比特，0彡k<dv，k 為下一個(gè)待計(jì)算的校驗(yàn)信息比特的角標(biāo)，Py,n[〇]為耦合位置i = 〇處的校驗(yàn)基矩陣0【中的 第j'行第η列的所述子矩陣，Py,n[i]為耦合位置i>0處的校驗(yàn)矩陣ftf中的第j'行第η列的 子矩陣，0彡n<d v，j'為計(jì)算過程中的臨時(shí)標(biāo)識(shí)，aj+1為所述移位行向量a中的第j+Ι個(gè)元素； 其中，妒為部分校驗(yàn)子Si中的第k個(gè)元素 Λ=[4%!丨)""，妒，"，8!^>>.0,8;*>滿足：其中，必沖的第k個(gè)元素，知丨=[qS,qS，…,<?11，..，(β?ρ>〇 為耦合位置i- 1處的已編碼信息和校驗(yàn)矩陣H『4乘積的后dv-1位。
【文檔編號(hào)】H03M13/11GK106059595SQ201610355989
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】司中威, 王思杰, 馬俊洋, 賀志強(qiáng), 牛凱
【申請(qǐng)人】北京郵電大學(xué)