[发明专利]一种基于原模图的准循环LDPC码构造方法及装置

权利要求书

1.一种基于原模图的准循环LDPC码构造方法，包括如下步骤：

步骤一：根据要构造LDPC码的码率，挑选一个该码率下性能优良的原模图以进行扩展，该原模图表示一码长为n的基础LDPC码；

步骤二：根据选定的原模图及要构造的LDPC码的码长N确定原模图第一次扩展次数L₁和第二次扩展次数L₂，其中L₁大于等于原模图的最大重边数即可，

步骤三：对选定的原模图进行二次扩展构造准循环LDPC码的基矩阵，建立基矩阵中变量节点和校验节点的连接并同时根据环长、ACE联合优化思想挑选对应的单位循环矩阵的偏移量；

步骤四：用大小为L₂×L₂的矩阵对构造的基矩阵中的元素进行替换：负值用全零矩阵替换，非负值用单位循环矩阵替换，该非负值为单位循环矩阵的偏移量，从而得到所构造的准循环LDPC码的校验矩阵，构造完毕。

2.如权利要求1所述的LDPC码构造方法，其特征是，步骤三包括：

1)初始化基矩阵，基矩阵中所有元素的初始值为负；

2)对原模图的变量节点逐个扩展L₁次来逐列构造基矩阵，原模图中的一个变量节点扩展L₁次后对应基矩阵的L₁列；

3)根据原模图修正PEG算法，逐个建立当前变量节点与校验节点间的连接，即用PEG算法建立满足原模图约束的校验节点与变量节点之间的连接；

4)给步骤3）中新建立的连接赋予一个随机的循环移位偏移量w,0≤w≤L₂-1；

5)根据PEG算法局部围长最大化的思想，若步骤3）中的连接导致当前基矩阵中出现新的长为2k环C，则环C是能使得当前基矩阵局部环长最大化的环，计算环C的累加偏移量之和其中a_i是已添加的列或当前列中已建立的连接的偏移量值；

6)若环C中，有累加偏移量之和S＝0，即环路扩大因子A＝1的情况出现，则返回步骤4)重新挑选该连接对应的循环移位偏移量w，否则执行下一步；

7)搜索当前基矩阵中，由新建立的连接导致矩阵中出现的新的环中环长小于等于l的环，依次计算这些环的累加偏移量之和S、ACE值C_ACE、环路扩大因子A，其中，

CACE=Σi=1k(di-2),]]>A=Lgcd(S,L)]]>

其中，l为根据LDPC码的码长设定的一个阈值，且l至少大于4，d_i是构成环的第i个变量节点的维度，gcd表示求最大公约数，若S＝0则A＝1；

8)验证这些新的环是否都满足ACE乘法准则：C_ACE≠0时AC_ACE×2Ak≥B₁或C_ACE=0时2Ak≥B₂，4≤2k≤l，若不满足，则在一定的重试次数内返回步骤4）重新挑选该连接对应的循环移位偏移量w，否则执行下一步；该准则中需设定合理的门限值B₁、B₂，设定时B₁、B₂分别选一个初始值δ₁、δ₂，δ₁、δ₂均为正整数，然后逐步增大δ₁、δ₂，直到该准则不满足时在一定的重试次数内重新挑选偏移量后可以满足该准则；

9)重复步骤3）~8）直到当前变量节点与校验节点之间的连接都已建立，且对应的循环移位偏移量都挑选完毕；

10)重复步骤2）~9）直到对原模图中所有变量节点的L₁次扩展都完成，且对应的循环移位偏移量都挑选完毕，即基矩阵构造完毕。