[发明专利]多元非规则RA码的构造与编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种编码方法，特别涉及一种多元非规则信道码的生成方法。

背景技术

重复累积码(Repeat-Accumulate Codes，RA)于1998年由Divsalar，Jin，McEliece提出；2000年，Jin，Khandekar，McEliece提出非规则RA码(IRA码)。RA码可同时看作一类简单的turbo码或LDPC码：当看作一个级联码时，它由一个码率1/q的重复码和一个称作累加器的码率为1的1/(1+D)卷积码以及它们之间的交织器组成；当看作LDPC码时，累加器对应为其校验矩阵中一部分重量为2的列，交织器则决定着校验矩阵中其它列的结构，这些列的重量则由重复码决定。

综上所述，RA码可以如Turbo码一样通过级联两个组成码进行编码，同时如LDPC码一样利用和积译码算法在码的Tanner图上进行译码。因此它同时具有Turbo码的低编码复杂度和LDPC码译码的并行性和译码能力，这是RA码相对于Turbo码或LDPC码的优势。

而采用多元则是因为q(q>2)元码具有较低的错误平层且具有消除小环(特别是4环)的潜力，可以获得更好的纠错性能；同时可将多个突发比特错误合并成较少的多元符号错误，因而抗突发错误能力强于二元码；多元码是基于高阶有限域设计的，因此非常适宜与高阶调制方案结合从而提供更高的数据传输速率和频谱效率。

图1显示了生成多元规则RA码的编码器结构，该多元规则RA码不传输信息位，只发送校验比特。

如图1所示，输入信息符号序列中的符号u_i，i＝1，...，N，重复r次后分别乘以加权系数β_i，1，β_i，2，...，β_i，r，送入符号交织器进行顺序置换；而在累加器处给序列按顺序乘以γ_i，其中β_i，j和γ_i采用随机产生的GF(q)上本原域元素α的幂次，交织器采用随机交织器。其Tanner图如图2所示。

译码则在此Tanner图上采用GF(q)上和积算法，校验节点的更新采用能显著降低复杂度的FFT运算。

其校验矩阵H由两部分组成H＝[H₁H₂]。其中H₁是一个M×K矩阵，其列重为r(重复次数)，非零元的位置则由交织器决定；H₂为由累加器确定的M×M矩阵，它具有图3所示的形式。

发明内容

本发明的目的是提供一种多元非规则RA码的生成方法。

本发明的上述方法是这样实现的，一种多元非规则RA码的生成方法，包括以下步骤：

利用校验矩阵H生成校验符号序列；

通过复用输入的信息符号序列与所述校验符号序列，生成所述多元非规则RA码；

所述校验矩阵H＝[H₁H₂]，其中，

H₁是一个M×K矩阵，其列重即重复次数为q₁，K，q_K、，并且非零元的位置则由交织器决定；

H₂为由累加器确定的M×M矩阵。

本发明的上述方法还可以这样实现，一种多元非规则RA码的编码方法，包括以下步骤：

K位信息符号序列m₁，m₂K，m_K被分别重复q₁，K，q_K次后进入加权器，与有限域GF(q)上的非零元素相乘之后通过交织器进行交织，得到顺序置换的序列；

将所述顺序置换的序列中的符号合并为M个符号，输出长度为M的序列，然后通过累加器加权累加后得到长度为M的校验符号序列p₁，p₂K，p_M；

最后通过将所述校验符号序列p₁，p₂K，p_M与信息符号序列m₁，m₂K，m_K复用，生成码字为c＝[m₁，m₂K，m_K，p₁，p₂K，p_M]的多元非规则RA码。