申请/专利权人：北京理工大学;北京理工大学前沿技术研究院

申请日：2024-01-26

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN118174738A

主分类号：H03M13/11

分类号：H03M13/11;H04L1/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.06.28#实质审查的生效;2024.06.11#公开

摘要：本发明公开的一种准循环LDPC码型及其深度重叠译码器实现方法，属于通信信道编译码技术领域。本发明实现方法为：通过调整准循环LDPC码的校验矩阵结构，将校验矩阵分解为相同大小和形状的子矩阵，通过重新排列构造具有1元素等间隔分布特征的准循环LDPC码型。均匀分布的1元素使得其所在的子矩阵之间存在更大的重叠深度，进而能够最大限度地利用准循环LDPC码的循环移位特征来提高并行译码的速度以及节省硬件资源。为充分利用所构造的准循环LDPC码型的特点，基于移位寄存器和重叠译码调度实现准循环LDPC高并行译码器，能够在硬件资源开销几乎不变的前提下，降低校验节点更新模块和变量节点更新模块之间的译码等待时延，显著提高通信系统的译码吞吐量。

主权项：1.一种准循环LDPC码型构建方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一、以未经修改的准循环LDPC码型作为信道编译码，该LDPC码型记为n,k，其中n为码长，k为信息序列长，码率为k；LDPC码型的校验矩阵为H0，其大小为m×n；所述校验矩阵H0采取准循环子矩阵形式；校验矩阵H0由ma×nb个准循环子矩阵组成，其中ma和nb分别表示校验矩阵H0中垂直列方向和水平行方向上分布的子矩阵的数量；每个准循环子矩阵为Ai,j，每个子矩阵Ai,j的大小为l×l，其中i和j表示子矩阵在校验矩阵中位置的行位数和列位数；在进行LDPC译码时，每个子矩阵Ai,j的行迭代计算记为一个校验节点处理单元CNU，列迭代计算记为一个变量节点处理单元VNU；所述准循环子矩阵的行重为wr，即子矩阵内部每一行有且仅有wr个1元素，整个校验矩阵的总行重为wr×nb；准循环子矩阵的列重为wc，即子矩阵内部每一列有且仅有wc个1元素，整个校验矩阵的总列重为wc×ma；所述准循环子矩阵具有循环移位的特征，即子矩阵内的每一行均为前一行向向右移动一位所产生，并且在循环结束时回到起始位置；循环移位因子是每个子矩阵向右循环移位的位数，每个子矩阵的循环移位因子为Sm,n，存在：0≤Sm,n≤l-1所述校验矩阵H0结构如下： 步骤二、对1元素进行均匀排列；子矩阵Ai,j的每一行有l个元素，将每个子矩阵Ai,j的第一行进行tr等分，每一等分包含个1元素；根据等分后的元素索引将子矩阵Ai,j内部第一行的1元素索引调整为均匀分布，进行循环移位操作后的整个子矩阵Ai,j中的1元素服从等间隔分布；经过所述对校验矩阵H0中的子矩阵Ai,j内部的1元素进行重新均匀排列后，得到具有1元素等间隔分布特征的准循环LDPC码型H；步骤三、确定具体索引大小；形成具有1元素等间隔分布特征的准循环LDPC码型H后，对于每个子矩阵Ai,j内部tr个可选1元素索引，引入置换向量πA来确定校验矩阵H中每个子矩阵Ai,j的循环移位因子Sm,n；置换向量πA为一个长度为mS的行向量，其中mS为循环移位因子的数量，记为[mS,ka,kb]；其中ka和kb分别为模拟实验后确定的优化系数；获得由置换向量πA产生的循环移位因子Sm,n后，比较相邻子矩阵的循环移位因子，若相邻子矩阵的循环移位因子之间的间隔并非最大值，则通过交换循环移位因子使得相邻循环移位因子之间的间隔保持为最大，从而使得两条对角线能够保持最小的间隔；至此实现每个子矩阵循环移位因子确定后的LDPC码型；步骤四、生成编码生成矩阵G；根据步骤三得到的校验矩阵H的结构，取H中列向的最后ma组子矩阵组成矩阵D，D的大小为ma×l×ma×l；定义列向子矩阵组其中j＝1,2,...,nb-ma，则此时校验矩阵H表示为： 定义向量u＝1000…0，其长度为l，u的第1个元素为1，其余元素均为0；定义向量其中j＝1,2,...,nb-ma，的长度均为l；由于矩阵D不满秩，其秩为r，因此将矩阵D中的每1组子矩阵内的最后[ma×l-rma]列分别设置为0，并且根据下式计算zj： 其中j＝1,2,...,nb-ma，上标T表示转置；从zj中提取出是矩阵的第1行，中的每个子矩阵的大小为l×l；由于循环移位特性，对进行循环移位操作得到矩阵则生成矩阵G的结构为： 其中G矩阵同样具有子矩阵结构，右侧ma列子矩阵由构成，左侧为相应尺寸的单位子矩阵或0子矩阵。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京理工大学;北京理工大学前沿技术研究院 一种准循环LDPC码型及其深度重叠译码器实现方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD