分组空间耦合低密度奇偶校验编码方法

摘要

本发明公开了一种分组空间耦合低密度奇偶校验编码方法，实现过程包括，建立通信模型，确定编码方法；设计编码方法中采用的分组空间耦合LDPC码的校验矩阵H_SP；利用分组空间耦合LDPC码的校验矩阵H_SP进行编、译码。其中校验矩阵H_SP的设计包括：设计原始LDPC码基矩阵；基于原始基矩阵，设计分组空间耦合LDPC码基矩阵，包括分量码基矩阵和耦合基矩阵；扩展基矩阵，得到分组空间耦合LDPC码的校验矩阵。本发明提升了现有点对点无线通信链路使用的低密度奇偶校验编码方法传输可靠性。本发明所构造的有限长分组空间耦合LDPC码，提高了点对点无线通信链路的传输可靠性，且没有速率损失，易于工程化应用。

主权项

一种分组空间耦合低密度奇偶校验编码方法，用于点对点无线通信链路的信道编码模块，其特征在于，包括有下述步骤：步骤1建立通信模型，确定编码方法：点对点无线通信模型为：信源节点产生原始的信息序列，编码器对信源产生的信息序列进行编码，得到编码序列，然后调制器对编码序列进行BPSK调制，得到调制序列，调制序列经过信道发送到译码器，译码器从受干扰的信号中恢复出信源产生的信息序列；所述的编码方法为分组空间耦合LDPC码；步骤2对编码方法中采用的分组空间耦合LDPC码的校验矩阵H_SP进行设计：(2.1)设计原始LDPC码的基矩阵B_{init_base}；由B_{init_base}构造分组空间耦合LDPC码的基矩阵B_base；对B_base进行扩展得到分组空间耦合LDPC码的校验矩阵H_SP；(2.2)原始LDPC码基矩阵B_{init_base}的设计：采用有限域GF(q)上RS码的奇偶校验矩阵设计B_{init_base}；设α为有限域GF(q)的本原元，q为素数或者为2的整数幂次，令m为整除q‑1的最大素数，即q‑1＝c×m；令β＝α^c，则β是GF(q)上阶为m的一个元素，即m是满足β^m＝1的最小整数；由β的幂次形成的集合G_m＝{β⁰＝1,β,…,β^m‑1}产生一个m×m的矩阵B_{init_base}结构如下:(2.3)分组空间耦合LDPC码基矩阵B_base的设计：包括分量码基矩阵设计和耦合基矩阵设计；将设计的分量码基矩阵B₀,B₁,…,B_L‑1和耦合基矩阵B′₀,B′₁,…,B′_L‑1按下面的形式合并，即可得到分组空间耦合LDPC码的基矩阵B_base，结构如下：(2.4)分组空间耦合LDPC码的校验矩阵H_SP设计：采用两种不同扩展方法对分组空间耦合LDPC码的基矩阵B_base扩展，得到分组空间耦合LDPC码的校验矩阵H_SP；步骤3利用分组空间耦合LDPC码的校验矩阵H_SP进行编码和译码：针对步骤2设计的分组空间耦合LDPC码的校验矩阵H_SP，采用高斯消元法产生编码器用于编码的生成矩阵G_SP；编码器对接收到的来自信源的信息序列进行编码得到编码序列，具体实现是将信息序列与生成矩阵G_SP直接相乘，得到的新序列即为编码序列，完成编码；译码器利用设计的分组空间耦合LDPC码的校验矩阵H_SP对接收到的信息进行译码，恢复出信源发送的信息序列，实现了分组空间耦合LDPC码的编码方法。