[发明专利]一种基于多元LDPC码码率兼容的比特级打孔方法

说明书

本发明公开了一种基于多元LDPC码码率兼容的比特级打孔方法，包括如下步骤：根据目标码率R′，计算需要打孔的节点个数Msubgt;R’/subgt;×m；对多元LDPC码的校验矩阵Hsubgt;NB/subgt;进行二进制镜像映射处理，得到二元镜像矩阵Hsubgt;B/subgt;；计算二元镜像矩阵Hsubgt;B/subgt;中每个变量节点V的度数dsubgt;s/subgt;，并依据大小顺序排列得到集合G；计算集合G中前Msubgt;R’/subgt;×m个度数dsubgt;s/subgt;中适合打孔的最优节点位置s；根据最优节点的位置s查找该节点在原多元矩阵中的比特位置。本发明相对传统的打孔算法每个变量节点的全部比特节点都将被删余；而本发明对多元矩阵进行处理，优先选择度数小的变量节点进行删除,选择更优的打孔节点，从而有效地降低了误码率，在提高多元LDPC码码率的同时，也提高了译码性能的效果。

技术领域

本发明属于电子通讯技术领域，具体涉及一种基于多元LDPC码码率兼容的比特级打孔方法。

背景技术

近20年来，纠错编码技术快速发展。20世纪末，Macky等人的发现迎来了LDPC(low-density parity-check)码的研究热潮。而后人们发现多元NB(non-binary)LDPC码与码长码率近似的二元LDPC码和Turbo码相比，在中短码情况下其译码性能具有较大增益。如何发挥NB-LDPC码的优势也成为了通信领域值得关注的研究课题。

实现信息传输速率的可变性已经成为现代通信领域不可或缺的功能之一，其中，码率兼容技术是实现信道编码多重码率的重要手段。LDPC码由特定的校验矩阵定义，码长和码率受校验矩阵的大小限制，在信息传输过程中存在着码率不够灵活的缺点。基于这个问题，Hagenauer在1988年首次提出了码率兼容的打孔型卷积码，该算法通过对编码之后的卷积码(母码)进行打孔，得到码率不同的子码，有效解决了变码率的问题。打孔通过对部分校验位作删余处理，从而提高码率，打孔位置的选择比较复杂且直接影响译码性能。21世纪初期Ha和Tian等人对二元LDPC进行了码率兼容的研究，实现了二元LDPC从低码率到高码率的自由切换。相较于二元RC-LDPC码，RC-NB-LDPC码的研究在国际上相对较少，在多元译码时若采用传统打孔算法，即符号级打孔算法，每个变量节点的全部比特节点都将被删余，误码率比较高。本文提出了一种针对规则型NB-LDPC码的新打孔算法，并仿真验证了该算法的有效性，所构造的NB-RC-LDPC码在较大的码率范围内都能获得较好的译码性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于多元LDPC码码率兼容的比特级打孔方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于多元LDPC码码率兼容的比特级打孔方法，其中：包括如下步骤：

步骤S1：根据目标码率R′，计算需要打孔的节点个数M_R’×m；

步骤S2：对多元LDPC码的校验矩阵H_NB进行二进制镜像映射处理，得到二元镜像矩阵H_B；

步骤S3：计算二元镜像矩阵H_B中每个变量节点V的度数d_s，并依据度数d_s由小到大的顺序排列得到集合G；

步骤S4：根据需要打孔的个数M_R’×m，寻找集合G中前M_R’×m个度数d_s作为打孔的最优节点位置s；

步骤S5：根据最优节点的位置s查找该节点在原多元矩阵中的比特位置，即为最优打孔变量节点。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步地，步骤S1中符号节点M_R′的个数为：