一种速率兼容的低密度奇偶校验码编码方法和编码器

摘要

本发明公开了一种速率兼容的低密度奇偶校验码的校验矩阵获取方法，包括：选择母码矩阵，并确定基础扩展矩阵的大小；将基础扩展矩阵划分为六个子矩阵，(公式见右式)，按照最小环最大化原则，分别确定各个子矩阵的取值，再将各个子矩阵合并构成基础扩展矩阵；最后，利用当前扩展因子z对得到的基础扩展矩阵进行修正，再利用大小为z×z的矩阵P对修正后的基础扩展矩阵进行扩展，得到校验矩阵；利用该校验矩阵对待编码数据进行LDPC编码。应用本发明，一方面，能够实现速率兼容，另一方面，由于采用最小化最大化原则确定各个基础扩展矩阵中各个子矩阵的取值，因此，相对于打孔方式实现速率兼容的LDPC码，能够提高译码性能。

主权项

1、一种速率兼容的低密度奇偶校验码的校验矩阵获取方法，其特征在于，该方法包括：选择母码矩阵，并确定基础扩展矩阵的大小(m_b+Δm)×(n_b+Δm)，其中，表示向上取整，R₀为母码矩阵对应的码率，m_b和n_b分别为母码矩阵的行数和列数，R为目标码率；将基础扩展矩阵H^extension划分为六个子矩阵，$H^{\mathrm{extension}}=\left[\begin{array}{ccc}{H}_b^{\mathrm{system}}& H_b^{\mathrm{parity}}& H^{\mathrm{upper}\_\mathrm{right}}\\ H^{\mathrm{lower}\_\mathrm{left}}& H^{\mathrm{lower}\_\mathrm{mid}}& H^{\mathrm{lower}\_\mathrm{right}}\end{array}\right],$其中，H_b^system为所述母码矩阵的信息子矩阵，H_b^parity为所述母码矩阵的校验子矩阵，H^upper_right、H^lower_left、H^lower_mid、H^lower_right大小分别为m_b×Δm、Δm×(n_b-m_b)、Δm×m_b、Δm×Δm；将子矩阵H^upper_right的所有元素设置为-1；对于子矩阵H^lower_mid，将预设的对角线上的所有元素设置为0，其余元素设置为-1，所述预设的对角线为连接第行第0列元素和第nm_b-1行第列元素的对角线，以及连接第(n-1)m_b行第的元素和第行第m_b-1列元素的对角线，其中，n＝1，...，Δx，且n为正整数；构造子矩阵H^lower_right的掩码矩阵H_MASK^lower_right为具备多条对角线的下三角矩阵，所述多条对角线中包括掩码矩阵H_MASK^lower_right的主对角线和Δx条副对角线，其中，所述Δx条副对角线为所述矩阵H^lower_mid中所述预设对角线的延长线，所述多条对角线上的所有元素设置为1，其余元素设置为0；根据子矩阵H_b^system、H_b^parity、H^upper_right、H^lower_mid和子矩阵H^lower_right的掩码矩阵确定子矩阵H^lower_left的掩码矩阵H_MASK^lower_left的度分布，构造掩码矩阵H_MASK^lower_left；将掩码矩阵H_MASK^lower_right中所有取值为0的元素在子矩阵H^lower_right中对应的元素设置为“-1”，将矩阵H_MASK^lower_right中主对角线上的元素在子矩阵H^lower_right中对应的元素设置为“0”，将掩码矩阵H_MASK^lower_left中所有取值为0的元素在子矩阵H^lower_left中对应的元素设置为“-1”；根据最小环长最大化准则，为矩阵H_MASK^lower_right中副对角线上的元素在矩阵H^lower_right中对应的元素以及矩阵H_MASK^lower_left中取值为“1”的元素在子矩阵H^lower_left中对应的元素设置对应的偏移量；将确定的六个子矩阵进行合并得到所述基础扩展矩阵；利用当前扩展因子z对所述基础扩展矩阵进行修正处理，并利用大小为z×z的替换矩阵P对修正后的基础扩展矩阵进行扩展，得到校验矩阵，其中，表示向上取整，K为当前编码的信息比特长度，k_b＝n_b-m_b；利用得到的校验矩阵对待编码数据进行LDPC编码。