一种结构化低密度校验码的编码方法

摘要

一种结构化的低密度奇偶校验码的编码方法，是先根据码率和码长要求，确定需要构造的基础矩阵H_b的行数m_b和列数n_b，并采用密度演化算法确定基础矩阵H_b的列重量分布；再构造一个与基础矩阵H_b相对应、结构相同的原始基础矩阵H_b^MASK；然后根据原始基础矩阵H_b^MASK生成基础矩阵H_b后，对该基础矩阵H_b进行存储处理；再对基础矩阵H_b进行修正，得到修正变换后的基础矩阵H_b′，使该修正后的基础矩阵H_b′中的所有元素值都小于低密度校验码的扩展因子z；再对修正后的基础矩阵H_b′进行扩展，得到实际编码时使用的(m_b×z)行(n_b×z)列的校验矩阵H；最后利用校验矩阵H对数据进行编码，得到结构化低密度奇偶校验码。该编码方法简单、实用，可得到多种码长、误帧率性能良好的低密度校验码，节省存储空间，减少编码复杂度。

主权项

1.一种结构化的低密度奇偶校验码的编码方法，其特征在于，包括下述操作步骤：(1)根据码率R和码长N的要求，确定需要构造的基础矩阵H_b的行数m_b和列数n_b，并采用密度演化算法确定基础矩阵H_b的列重量分布；其中，码率R的计算公式为：R＝K/N，校验比特M的长度为：M＝N-K，式中，信息比特长度K、码长N和校验比特长度M均为正整数；(2)构造一个与基础矩阵H_b相对应、且结构相同的原始基础矩阵H_b^MASK：该原始基础矩阵H_b^MASK也是一个m_b行n_b列的矩阵，且其列重量与基础矩阵H_b相同；该原始基础矩阵H_b^MASK由对应于信息比特的m_b行(n_b-m_b)列的第一个子矩阵A和对应于校验比特的m_b行m_b列的第二个子矩阵B组成，即$H_b^{\mathrm{MASK}}=\left[A\right|B];$该原始基础矩阵H_b^MASK中的元素值为“0”或“1”，在由原始基础矩阵H_b^MASK生成基础矩阵H_b时，“0”表示没有矩阵运算，“1”表示有矩阵运算；(3)根据原始基础矩阵H_b^MASK生成基础矩阵H_b：先将“-1”填充到原始基础矩阵H_b^MASK中“0”的位置上，再在原始基础矩阵H_b^MASK中“1”的位置上配置不同的循环移位矩阵的偏移量，由此得到基础矩阵H_b；(4)对上述步骤得到的基础矩阵H_b进行存储处理；(5)对基础矩阵H_b进行修正处理，得到修正变换后的基础矩阵H_b′，以使该修正后的基础矩阵H_b′中所有元素的值都小于低密度校验码的扩展因子z；该修正变换后的基础矩阵H_b′中第i行、第j列的元素(h_ij^b)_modified的计算公式为：式中，为向下取整的运算符号，扩展因子「为向上取整的运算符号，K是信息比特长度，K_b是对应于信息比特的第一个子矩阵A中的列数，在这里k_b＝n_b-m_b；(6)对修正变换后的m_b行n_b列的基础矩阵H_b′进行扩展，得到实际编码时所需使用的(m_b×z)行(n_b×z)列的校验矩阵H；(7)利用校验矩阵H对待编码的数据进行编码，得到结构化低密度奇偶校验码。