[发明专利]多进制正交信号低密度校验码编译码方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及通信系统中一种差错控制编码、数字调制解调和软判决译码方法。该方法是一种将多进制正交信号调制与低密度校验码相结合进行编译码的方法。可用于深空通信、卫星通信、超宽带通信技术领域，可以实现高传输速率和低误码率的可靠通信。

背景技术

目前，国内外通信系统中，Turbo码和LDPC码是接近Shannon容限的差错控制编码，可以提高系统的可靠性和频谱效率。

西安电子科技大学拥有的专利技术“基于全响应CPM和Turbo乘积码的编码调制方法”（授权公告号：CN102223204B，专利申请号：CN20110147937）提出的连续相位调制CPM(Continuous Phase Modulation)与Turbo乘积码相结合的串行级联编码调制方法。该方法将需要发送的信息比特序列进行Turbo乘积码编码，编码输出通过交织器进行随机交织，交织后的比特序列转换为多进制符号序列，再送连续相位编码器，无记忆调制器根据连续相位编码器输出的多进制符号序列输出相应的波形。该专利技术存在的不足之处是：采用交织器进行随机交织，延时大，而且整个系统实现复杂。

Declercq D,Fossorier M在``Decoding Algorithms for Nonbinary LDPC Codes Over GF(q)″.(IEEE Comm.Trans2007,55(4):633-643.)中提出了多进制BPSK调制低密度校验码的编译码方法。该方法在发送端对生成的低密度校验码进行BPSK调制传输，在接收端先对接收到的码字进行信息的初始化，再利用对数域置信传播算法进行迭代译码，在校验节点和变量节点分别进行消息的更新，直到满足一定的迭代停止条件则停止迭代，输出译码结果或者译码失败。该方法存在的不足之处在于：利用BPSK调制技术不能满足对更高信息传输速率的需求；采用对数域的置信传播算法译码复杂度大。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多进制正交信号低密度校验码编译码方法，能够有效地减小运算量和存储量，降低误码率，同时提高系统的频谱效率和可靠性。

为了实现上述目的，本发明实现的具体步骤如下：

(1)生成多进制低密度校验矩阵：

采用逐步边增长方法，生成一个二进制低密度校验矩阵；

对二进制低密度校验矩阵，通过随机替换，得到一个多进制低密度校验矩阵；

(2)生成码字：

对多进制低密度校验矩阵，通过高斯消元的方法，得到生成矩阵；

输入待编码的信息序列；

用待编码的信息序列乘以生成矩阵，得到一个多进制低密度校验码字；

(3)正交信号调制：

将多进制低密度校验码字中的码元符号a映射成基准矢量va，得到符号矢量序列；

对符号矢量序列进行正交波形成形，得到正交信号；

通过传输信道发送正交信号；

(4)获得变量消息处理装置的消息：

接收正交信号通过信道发送的信号；

对接收的信号进行正交信号解调，得到矢量序列；

将多进制低密度校验矩阵非零元素的行编号作为校验消息处理装置的编号m，非零元素的列编号作为变量消息处理装置的编号n；

将矢量序列传送到变量消息处理装置；

按照下式，计算多进制低密度校验码字中的码元符号的初始概率：