[发明专利]非正则LDPC码字的优化设计方法及系统

说明书

本发明公开非正则LDPC码字的优化设计方法及系统，其中，方法包括系统模型LDPC编码后的序列与连续相位调制器之间采用全局交织器进行建模，以得到非正则LDPC‑CPM级联系统模型，并将校验节点的度分布扩展为在所有的度的取值点均可取值；应用鸡群优化算法对非正则LDPC‑CPM级联系统模型进行度分布优化求解，以得到最优的度分布；依次考虑每个变量节点VN_j的第q条边，并以该变量节点为顶点，通过子图展开得到使当前子图的环长最长的校验节点集合P_t，以及从P_t中选择出当前度最小的节点构成集合P_m，并从P_m中选择使当前校验节点的度分布最接近最优度分布的校验节点并连入VN_j，从而得到符合最优度分布的校验矩阵。本发明的方法具有误码率低，系统稳定性高的优点。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种非正则LDPC码字的优化设计方法及系统。

背景技术

目前，长距离、大容量无线数据传输需求日益增长。为获得尽量长的有效传输距离，恒模调制是一个有效的手段，能够使功放工作在饱和放大区而不产生信号畸变。相关文献指出，在变量节点和校验节点的度分布分别固定的情况下，可以优化另一个，并给出了校验节点度分布的近似的两项表示，称为“集中分布”。基于该集中分布，其他文献对非正则LDPC码字优化问题进行了进一步的研究。但显然，“集中分布”只是校验节点度分布的所有取值的一个很小的子集，难以得到最优解。

在级联LDPC-CPM系统优化设计方面，相关文献对LDPC与CPM级联的一种特殊情况，即MSK进行了研究。另一文献对CPM与LDPC级联进行了研究，但该文献提出了“部分交织”的假设，即交织只能在度相同的变量节点之间进行，并基于此提出了线性的最优化度分布的方法。然而，该假设在实际的系统中难以实现。在得到最优的度分布后，还需要对校验矩阵进行设计，以达到期望的性能。其中，校验矩阵中的短环会严重影响LDPC码的纠错性能。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一方面目的在于提出一种误码率低，系统稳定性高的非正则LDPC码字的优化设计方法。

本发明另一方面目的在于提出非正则LDPC码字的优化设计系统。

为达到上述目的，本发明一方面的实施例提出了一种非正则LDPC码字的优化设计方法，包括以下步骤：系统模型LDPC编码后的序列与连续相位调制器之间采用全局交织器进行建模，以得到非正则LDPC-CPM级联系统模型，并将校验节点的度分布扩展为在所有的度的取值点均可取值；应用鸡群优化算法对所述非正则LDPC-CPM级联系统模型进行度分布优化求解，以得到最优的度分布；在得到最优的度分布后，依次考虑每个变量节点VN_j的第q条边，并以该变量节点为顶点，通过子图展开得到使当前子图的环长最长的校验节点集合P_t，以及从所述P_t中选择出当前度最小的节点构成集合P_m，并从P_m中选择使当前校验节点的度分布最接近最优度分布的校验节点并连入VN_j，从而得到符合最优度分布的校验矩阵。

根据本发明实施例的非正则LDPC码字的优化设计方法，通过建立非正则LDPC-CPM级联系统模型，并扩展校验节点的度分布扩展成所有的度，应用鸡群优化算法对非正则LDPC-CPM级联系统模型进行度分布优化求解，然后依次考虑每个变量节点，得到当前子图的环长最长的校验节点，通过选择使当前校验节点的度分布最接近最优度分布的校验节点，得到符合最优度分布的校验矩阵。该方法具有在相同的信道条件下获得更低的误码率，更高的数据传输可靠性，在无线通信系统中有广阔的应用潜力等优点。

在一些示例中，所述非正则LDPC-CPM级联系统模型中，数据接收端采用软入软出的方式进行迭代解码。