CN101447851B - 一种准循环低密度奇偶校验码的生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种准循环低密度奇偶校验码的生成方法，属于数字信息技术领域。所述方法包括：选择QC-LDPC母码；对QC-LDPC母码的校验矩阵进行截断；对截断后的矩阵进行扩展，得到QC-LDPC新码的校验矩阵；根据校验矩阵计算QC-LDPC新码的生成矩阵。本发明选择合适的QC-LDPC母码，根据QC-LDPC新码的码长和码率对母码进行截断、扩展等，得到特定码率码长的QC-LDPC新码，实现简单快速，且在TDS-OFDM系统中进行编码时，编码后的信号帧长度更适于传输数据。
Description
技术领域
本发明涉及数字信息技术领域，特别涉及一种准循环低密度奇偶校验码的生成方法。
背景技术
在未来的多媒体通信系统中，需要在带宽受限且存在各种严重干扰的信道中传输大量的数据，如何提高数据传输可靠性以确保通信质量就成为一个突出的问题。为提高数据传输时的可靠性，通常采用信道编码的方法。目前常用的信道编码方法是LDPC(Low Density ParityCheck Codes，低密度奇偶校验码)编码，LDPC码是一种线性分组码，由Gallager于1962年发明并研究(R.G.Gallager，“Low Density Parity Check Codes”，in Research monograph series，vol.21.MIT Press，1962)，LDPC编码是目前译码性能最逼近Shannon极限的编码方法之一。
现有技术中，QC-LDPC(Quasi-Cyclic LDPC，准循环低密度奇偶校验码)是一类重要的LDPC码，与其它LDPC码相比，QC-LDPC码具有非常低的线性编码复杂度，这一显著优势使之相继被多个标准采纳。但是，现有的QC-LDPC编码方法至少存在以下缺点：性能优异的QC-LDPC码的设计原理相对复杂，技术性较强；QC-LDPC码在应用上缺乏足够的灵活性，由于不同领域和应用对码长、码率的要求各不相同，如果每次应用时都需要重新构造满足要求的QC-LDPC新码，不仅难度大，而且浪费时间：且在TDS-OFDM(Time Domain SynchronousOrthogonal Frequency Division Multiplexing，基于时域同步的正交频分复用)系统中，采用现有的QC-LDPC码进行编码时，编码后的信息并不适合TDS-OFDM的数据帧长度，因此传输效果不理想。
发明内容
为了提高QC-LDPC编码信息在TDS-OFDM信号帧中的适用性，本发明提供了一种准循环低密度奇偶校验码的生成方法。所述技术方案如下：
本发明提供了一种准循环低密度奇偶校验码的编码方法，所述方法包括：
步骤A：根据预设的准循环低密度奇偶校验新码的码长和码率选择准循环低密度奇偶校验母码；
步骤B：根据准循环低密度奇偶校验新码的码长对所述准循环低密度奇偶校验母码的校验矩阵进行截断；
步骤C：根据准循环低密度奇偶校验新码的码长和码率对所述截断后的矩阵进行扩展，
得到所述准循环低密度奇偶校验新码的校验矩阵；
步骤D：根据所述准循环低密度奇偶校验新码的校验矩阵计算所述准循环低密度奇偶校验新码的生成矩阵。
所述方法还包括：
步骤E：根据所述准循环低密度奇偶校验新码在TDS-OFDM系统中进行编码。
本发明提供的技术方案的有益效果是：
本发明选择合适的QC-LDPC母码，通过对母码进行截断、扩展等，得到特定码率码长的QC-LDPC新码，实现简单快速，且在TDS-OFDM系统中采用新码进行编码时，得到的TDS-OFDM信号帧长度更适合传输数据。
附图说明
图1是本发明实施例提供的准循环低密度奇偶校验码的生成方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的生成的QC-LDPC(6096，3048)新码和QC-LDPC(6096，4572)新码在AWGN信道下的BER仿真曲线；
图3是本发明实施例提供的分别采用QC-LDPC母码和新码的TDS-OFDM系统的信号帧结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例根据不用的应用需要分析既有的QC-LDPC码资源，选择合适的QC-LDPC码作为母码(或母码组)，对母码(或母码组)进行截断、扩展等，从而得到特定码率码长的QC-LDPC新码(或新码组)，且在TDS-OFDM系统中采用新码进行编码时，得到的TDS-OFDM信号帧更适合传输数据。
参见图1，本发明实施例提供了一种准循环低密度奇偶校验码的生成方法，具体包括以下步骤：
步骤101：选择QC-LDPC母码。
本实施例中，根据新码对码长、码率、码重和最小环长的要求和限制等选择QC-LDPC母码。
在实际应用中，无论通信系统采用单载波还是多载波调制，在通过有限带宽的多径传输信道时，都会产生频率选择性衰落，需要在块间引入保护间隔以对抗多径干扰，因此在基于加入保护间隔的块传输通信系统中采用QC-LDPC信道编码时，若一个QC-LDPC编码后的信息正好嵌入一个或整数个信号帧，那么在数据处理时将不存在QC-LDPC码的重新定界问题，则能有效降低整个收发系统的复杂度，因此较理想的传输方式为在一个或整数个数据块中存放一个QC-LDPC编码后的信息；另一方面，高速无线通信系统在传输处理中往往涉及对数据块的DFT和IDFT运算(如OFDM技术、频域均衡技术等等)，若以FFT/IFFT运算代替DFT/IDFT运算，可显著降低运算的复杂度，欲使运算效率最优则常常希望所处理的点数能够为2的整数次幂(或2的整数次幂的倍数)；并且数据块长度越小，运算复杂度越低，这意味着在满足纠错需要的基础上，短码字的方法处理速度快，且资源耗费少。因此，本实施例中新码的应满足以下条件：
1)在一个信号帧中，除去保护间隔外的数据块长度为2的整数次幂的倍数，QC-LDPC编码后的码字数据恰好能在一个(或整数个)信号帧之间传送；
2)新码仍为QC-LDPC码，具有与母码接近的优良纠错性能；
3)数据块的长度应在能容纳编码后数据的基础上，留有一定的裕量用于发送有关的系统信息，例如TDS-OFDM信号帧中的TPS信息等。
根据以上条件，新码的码长可以预设为N＝6096，码率为0.5或0.75，本实施例中，根据预设的新码的码长和码率选择中国数字电视地面传输标准中码率为分别为0.6和0.8、码长为7493的QC-LDPC码组作为母码。
步骤102：将码率分别为0.6和0.8的QC-LDPC母码的校验矩阵H1和H4进行截断，得到矩阵H2和H5。
QC-LDPC母码的校验矩阵H1结构如(1)式所示：
其中Ai，j是b×b(b＝127)的循环矩阵，行重为1。如果Ai，j＝n，则表示此矩阵第一行的第n列为1，其余列皆为0，其余各行均是上一行的循环移位。
例如Ai，j＝3，b＝7，则其结构如(2)式所示：
对于码长为7493的QC-LDPC(7493，4572)母码的校验矩阵H1，以127×127的方阵为单位，可以划分出23×59个子矩阵，即将H1划分为23行，59列以127×127方阵为元素的矩阵。
根据QC-LDPC新码的码长将母码的校验矩阵H1进行截断，因为要得到的QC-LDPC新码的码长为6096，N＝6096＝48×127≈6×210，所以需要将H1的子矩阵列数由59截断为48，因此截取H1按行列排序的前23×48个子矩阵，即将H1的子矩阵的列数由59截断为48，得到矩阵H2。
同理，对于码率为0.8的QC-LDPC(7493，6096)的校验矩阵H4，以127×127的方阵为单位，可以将其划分出11×59个子矩阵；根据QC-LDPC新码的码长将QC-LDPC母码的校验矩阵H4进行截断，因为要得到的新码的码长为6096＝48×127，因此截取H4按行列排序的前11×48个子矩阵，得到矩阵H5。
步骤103：分别对步骤102中得到的截断后的矩阵H2和H5进行扩展，得到对应的QC-LDPC新码的校验矩阵H3和H6。
根据QC-LDPC新码的码率和码长对截断后的矩阵H2进行扩展，由于QC-LDPC新码的码率为0.5，码长为6096，所以QC-LDPC新码矩阵的行数为6096×(1-0.5)＝3048＝24×127，所以在H2的下方扩展一行1×48个127×127的循环方阵组成的子矩阵行，使得扩展后的矩阵符合列满秩的条件，扩展后的矩阵由24×48个子矩阵组成，记为H3。
H3为一个3048×6096的矩阵，即QC-LDPC新码的校验矩阵。因为所选择的QC-LDPC母码(7493，4572)的码率为0.6，且母码的各子矩阵为循环矩阵，截断后扩展的一行子矩阵亦具有分块循环性，所以H3亦为准循环阵，即得到的新码亦为QC-LDPC码。
本实施例中得到的QC-LDPC新码的校验矩阵H3具体如下：
A(00，20)＝024； A(00，21)＝116； A(00，22)＝016； A(00，28)＝081；
A(00，31)＝067； A(00，35)＝053； A(00，45)＝102； A(00，47)＝012；
A(00，51)＝013； A(00，53)＝117； A(00，56)＝065； A(00，57)＝079；
A(01，00)＝001； A(01，21)＝024； A(01，22)＝116； A(01，26)＝031；
A(01，30)＝042； A(01，36)＝053； A(01，45)＝062； A(01，48)＝012；
A(01，49)＝034； A(01，54)＝117； A(01，55)＝023； A(01，57)＝065；
A(01，58)＝079； A(02，00)＝032； A(02，01)＝001； A(02，22)＝024；
A(02，23)＝116； A(02，30)＝081； A(02，38)＝110； A(02，43)＝122；
A(02，48)＝029； A(02，51)＝084； A(02，54)＝028； A(02，56)＝023；
A(02，57)＝068； A(02，58)＝065； A(03，00)＝104； A(03，01)＝032；
A(03，02)＝001； A(03，27)＝002； A(03，34)＝067； A(03，40)＝070；
A(03，44)＝122； A(03，46)＝003； A(03，49)＝029； A(03，53)＝092；
A(03，55)＝028； A(03，56)＝117； A(04，01)＝104； A(04，02)＝032；
A(04，03)＝001； A(04，28)＝002； A(04，30)＝126； A(04，38)＝074；
A(04，45)＝122； A(04，47)＝003； A(04，50)＝029； A(04，54)＝092；
A(04，55)＝013； A(04，57)＝117； A(04，58)＝023； A(05，02)＝104；
A(05，03)＝032； A(05，04)＝001； A(05，28)＝063； A(05，34)＝042；
A(05，41)＝110； A(05，45)＝078； A(05，49)＝062； A(05，50)＝102；
A(05，52)＝012； A(05，54)＝084； A(05，56)＝013； A(05，57)＝028；
A(06，03)＝104； A(06，04)＝032； A(06，05)＝001； A(06，27)＝116；
A(06，33)＝060； A(06，38)＝041； A(06，45)＝115； A(06，48)＝008；
A(06，51)＝102； A(06，53)＝012； A(06，55)＝084； A(06，56)＝092；
A(06，58)＝028； A(07，04)＝104； A(07，05)＝032； A(07，06)＝001；
A(07，24)＝022； A(07，29)＝016； A(07，36)＝042； A(07，46)＝115；
A(07，47)＝078； A(07，50)＝003； A(07，54)＝012； A(07，56)＝084；
A(07，57)＝092； A(07，58)＝013； A(08，05)＝104； A(08，06)＝032；
A(08，07)＝001； A(08，24)＝069； A(08，31)＝063； A(08，37)＝042；
A(08，43)＝053； A(08，48)＝078； A(08，51)＝003； A(08，54)＝029；
A(08，55)＝012； A(08，57)＝084； A(09，06)＝104； A(09，07)＝032；
A(09，08)＝001； A(09，26)＝022； A(09，35)＝126； A(09，36)＝060；
A(09，41)＝041； A(09，49)＝078； A(09，50)＝122； A(09，52)＝003；
A(09，55)＝029； A(09，56)＝012； A(09，58)＝084； A(10，07)＝104；
A(10，08)＝032； A(10，09)＝001； A(10，29)＝057； A(10，32)＝016；
A(10，37)＝060； A(10，44)＝074； A(10，46)＝110； A(10，49)＝115；
A(10，54)＝062； A(10，55)＝102； A(10，57)＝012； A(10，58)＝034；
A(11，08)＝104； A(11，09)＝032； A(11，10)＝001； A(11，25)＝089；
A(11，32)＝116； A(11，38)＝060； A(11，43)＝041； A(11，47)＝110；
A(11，50)＝115； A(11，54)＝003； A(11，56)＝102； A(11，57)＝029；
A(11，58)＝012； A(12，09)＝104； A(12，10)＝032； A(12，11)＝001；
A(12，27)＝018； A(12，33)＝116； A(12，37)＝031； A(12，45)＝021；
A(12，47)＝053； A(12，51)＝115； A(12，53)＝122； A(12，56)＝062；
A(12，57)＝102； A(12，58)＝029； A(13，10)＝104； A(13，11)＝032；
A(13，12)＝001； A(13，28)＝018； A(13，31)＝040； A(13，39)＝126；
A(13，42)＝042； A(13，46)＝021； A(13，52)＝115； A(13，53)＝078；
A(13，55)＝008； A(13，56)＝003； A(13，58)＝102； A(14，11)＝104；
A(14，12)＝032； A(14，13)＝001； A(14，24)＝124； A(14，30)＝069；
A(14，39)＝031； A(14，43)＝042； A(14，47)＝021； A(14，51)＝070；
A(14，54)＝078； A(14，55)＝122； A(14，56)＝008； A(14，58)＝062；
A(15，12)＝104； A(15，13)＝032； A(15，14)＝001； A(15，29)＝089；
A(15，33)＝040； A(15，35)＝024； A(15，42)＝060； A(15，46)＝067；
A(15，50)＝053； A(15，53)＝017； A(15，55)＝078； A(15，57)＝008；
A(15，58)＝003； A(16，13)＝104； A(16，14)＝032； A(16，15)＝001；
A(16，25)＝005； A(16，35)＝057； A(16，39)＝063； A(16，42)＝126；
A(16，46)＝066； A(16，49)＝021； A(16，53)＝070； A(16，54)＝017；
A(16，57)＝122； A(16，58)＝008； A(17，14)＝104； A(17，15)＝032；
A(17，16)＝001； A(17，25)＝083； A(17，33)＝069； A(17，37)＝024；
A(17，44)＝060； A(17，47)＝066； A(17，52)＝053； A(17，54)＝070；
A(17，55)＝017； A(17，56)＝115； A(17，58)＝122； A(18，15)＝104；
A(18，16)＝032； A(18，17)＝001； A(18，27)＝005； A(18，31)＝048；
A(18，39)＝116； A(18，41)＝063； A(18，49)＝067； A(18，52)＝074；
A(18，54)＝110； A(18，55)＝070； A(18，56)＝017； A(18，58)＝078；
A(19，16)＝104； A(19，17)＝032； A(19，18)＝001； A(19，29)＝124；
A(19，32)＝048； A(19，36)＝022； A(19，42)＝063； A(19，48)＝042；
A(19，50)＝067； A(19，54)＝053； A(19，55)＝110； A(19，57)＝017；
A(19，58)＝115； A(20，17)＝104； A(20，18)＝032； A(20，19)＝001；
A(20，23)＝101； A(20，34)＝089； A(20，40)＝024； A(20，44)＝002；
A(20，46)＝126； A(20，51)＝067； A(20，54)＝074； A(20，55)＝053；
A(20，56)＝110； A(20，57)＝070； A(21，18)＝104； A(21，19)＝032；
A(21，20)＝001； A(21，26)＝047； A(21，34)＝048； A(21，40)＝057；
A(21，45)＝002； A(21，48)＝060； A(21，52)＝067； A(21，54)＝021；
A(21，55)＝074； A(21，56)＝053； A(21，57)＝110； A(22，19)＝104；
A(22，20)＝032； A(22，21)＝001； A(22，23)＝000； A(22，32)＝124；
A(22，40)＝040； A(22，41)＝057； A(22，48)＝126； A(22，52)＝066；
A(22，54)＝041； A(22，55)＝021； A(22，56)＝074； A(22，57)＝053；
A(23，20)＝104； A(23，21)＝032； A(23，22)＝001； A(23，19)＝122；
A(23，23)＝102； A(23，24)＝021； A(23，25)＝032； A(23，26)＝126；
同理，根据QC-LDPC新码的码率和码长对截断后的矩阵H2进行扩展，由于新码的码率为0.75，码长为6096，所以QC-LDPC新码矩阵的行数为6096×(1-0.75)＝1524＝12×127，所以在H5的下方扩展一行1×48个127×127的循环方阵组成的子矩阵行，使得扩展后的矩阵符合列满秩的条件，扩展后的矩阵由12×48个子矩阵组成，记为H6。
H6为1524×6096的矩阵，即QC-LDPC(6096，4572)新码的校验矩阵，码率为0.75。同样，因其QC-LDPC母码(7493，6096)的各分块矩阵为循环阵，截断后扩展的一行子矩阵亦具有准循环性，故H4亦为准循环阵，即得到的新码亦为QC-LDPC码。
本实施例中得到的QC-LDPC(6096，4572)新码的校验矩阵H6具体如下：
A(00，08)＝083； A(00，09)＝005； A(00，10)＝124； A(00，11)＝120；
A(00，15)＝018； A(00，17)＝022； A(00，19)＝057； A(00，24)＝002；
A(00，26)＝126； A(00，29)＝042； A(00，32)＝041； A(00，33)＝021；
A(00，38)＝017； A(00，39)＝115； A(00，42)＝008； A(00，46)＝029；
A(00，49)＝084； A(00，50)＝092； A(00，51)＝013； A(00，52)＝028；
A(00，53)＝117； A(00，54)＝023； A(00，55)＝068； A(00，56)＝065；
A(00，57)＝079； A(00，58)＝114； A(01，00)＝001； A(01，09)＝083；
A(01，10)＝005； A(01，13)＝113； A(01，14)＝048； A(01，18)＝022；
A(01，20)＝057； A(01，22)＝116； A(01，26)＝031； A(01，29)＝081；
A(01，31)＝066； A(01，35)＝074； A(01，37)＝110； A(01，40)＝115；
A(01，41)＝078； A(01，45)＝062； A(01，48)＝012； A(01，49)＝034；
A(01，50)＝084； A(01，51)＝092； A(01，52)＝013； A(01，53)＝028；
A(01，54)＝117； A(01，55)＝023； A(01，56)＝068； A(01，57)＝065；
A(01，58)＝079； A(02，00)＝032； A(02，01)＝001； A(02，10)＝083；
A(02，11)＝005； A(02，15)＝048； A(02，19)＝022； A(02，22)＝024；
A(02，24)＝016； A(02，25)＝063； A(02，28)＝126； A(02，30)＝081；
A(02，35)＝021； A(02，38)＝110； A(02，41)＝115； A(02，44)＝008；
A(02，45)＝003； A(02，48)＝029； A(02，49)＝012； A(02，50)＝034；
A(02，51)＝084； A(02，52)＝092； A(02，53)＝013； A(02，54)＝028；
A(02，55)＝117； A(02，56)＝023； A(02，57)＝068； A(02，58)＝065；
A(03，00)＝104； A(03，01)＝032； A(03，02)＝001； A(03，12)＝005；
A(03，15)＝113； A(03，16)＝048； A(03，20)＝022； A(03，23)＝024；
A(03，25)＝016； A(03，28)＝031； A(03，30)＝060； A(03，35)＝041；
A(03，36)＝021； A(03，41)＝017； A(03，43)＝078； A(03，46)＝003；
A(03，47)＝062； A(03，49)＝029； A(03，50)＝012； A(03，51)＝034；
A(03，52)＝084； A(03，53)＝092； A(03，54)＝013； A(03，55)＝028；
A(03，56)＝117； A(03，57)＝023； A(03，58)＝068； A(04，01)＝104；
A(04，02)＝032； A(04，03)＝001； A(04，11)＝093； A(04，16)＝113；
A(04，17)＝048； A(04，21)＝022； A(04，24)＝024； A(04，26)＝016；
A(04，29)＝031； A(04，31)＝060； A(04，35)＝067； A(04，36)＝041；
A(04，40)＝110； A(04，43)＝115； A(04，46)＝008； A(04，47)＝003；
A(04，49)＝102； A(04，50)＝029； A(04，51)＝012； A(04，52)＝034；
A(04，53)＝084； A(04，54)＝092； A(04，55)＝013； A(04，56)＝028；
A(04，57)＝117； A(04，58)＝023； A(05，02)＝104； A(05，03)＝032；
A(05，04)＝001； A(05，12)＝093； A(05，15)＝124； A(05，17)＝113；
A(05，21)＝069； A(05，22)＝022； A(05，27)＝016； A(05，28)＝063；
A(05，32)＝060； A(05，34)＝042； A(05，37)＝041； A(05，40)＝053；
A(05，43)＝017； A(05，44)＝115； A(05，48)＝003； A(05，49)＝062；
A(05，50)＝102； A(05，51)＝029； A(05，52)＝012； A(05，53)＝034；
A(05，54)＝084； A(05，55)＝092； A(05，56)＝013； A(05，57)＝028；
A(05，58)＝117； A(06，03)＝104； A(06，04)＝032； A(06，05)＝001；
A(06，12)＝105； A(06，14)＝083； A(06，19)＝048； A(06，20)＝089；
A(06，23)＝022； A(06，25)＝057； A(06，30)＝002； A(06，32)＝126；
A(06，34)＝081； A(06，38)＝041； A(06，39)＝021； A(06，42)＝110；
A(06，44)＝017； A(06，49)＝003； A(06，50)＝062； A(06，51)＝102；
A(06，52)＝029； A(06，53)＝012； A(06，54)＝034； A(06，55)＝084；
A(06，56)＝092； A(06，57)＝013； A(06，58)＝028； A(07，04)＝104；
A(07，05)＝032； A(07，06)＝001； A(07，13)＝105； A(07，14)＝093；
A(07，18)＝120； A(07，21)＝089； A(07，23)＝069； A(07，25)＝040；
A(07，27)＝024； A(07，32)＝031； A(07，34)＝060； A(07，37)＝066；
A(07，40)＝021； A(07，42)＝053； A(07，45)＝017； A(07，49)＝008；
A(07，50)＝003； A(07，51)＝062； A(07，52)＝102； A(07，53)＝029；
A(07，54)＝012； A(07，55)＝034； A(07，56)＝084； A(07，57)＝092；
A(07，58)＝013； A(08，05)＝104； A(08，06)＝032； A(08，07)＝001；
A(08，13)＝047； A(08，16)＝083； A(08，18)＝124； A(08，21)＝048；
A(08，23)＝018； A(08，27)＝057； A(08，28)＝024； A(08，31)＝063；
A(08，33)＝031； A(08，36)＝081； A(08，38)＝066； A(08，43)＝053；
A(08，44)＝110； A(08，48)＝078； A(08，49)＝122； A(08，50)＝008；
A(08，51)＝003； A(08，52)＝062； A(08，53)＝102； A(08，54)＝029；
A(08，55)＝012； A(08，56)＝034； A(08，57)＝084； A(08，58)＝092；
A(09，06)＝104； A(09，07)＝032； A(09，08)＝001； A(09，13)＝090；
A(09，14)＝047； A(09，18)＝005； A(09，19)＝124； A(09，24)＝018；
A(09，27)＝040； A(09，29)＝024； A(09，31)＝016； A(09，33)＝002；
A(09，36)＝060； A(09，39)＝066； A(09，41)＝041； A(09，46)＝070；
A(09，47)＝017； A(09，49)＝078； A(09，50)＝122； A(09，51)＝008；
A(09，52)＝003； A(09，53)＝062； A(09，54)＝102； A(09，55)＝029；
A(09，56)＝012； A(09，57)＝034； A(09，58)＝084； A(10，07)＝104；
A(10，08)＝032； A(10，09)＝001； A(10，12)＝030； A(10，16)＝105；
A(10，17)＝093； A(10，20)＝124； A(10，22)＝113； A(10，26)＝069；
A(10，30)＝024； A(10，33)＝063； A(10，34)＝002； A(10，37)＝060；
A(10，39)＝042； A(10，42)＝041； A(10，45)＝053； A(10，47)＝070；
A(10，49)＝115； A(10，50)＝078； A(10，51)＝122； A(10，52)＝008；
A(10，53)＝003； A(10，54)＝062； A(10，55)＝102； A(10，56)＝029；
A(10，57)＝012； A(10，58)＝034； A(11，08)＝104； A(11，09)＝032；
A(11，10)＝001； A(11，44)＝066； A(11，45)＝041； A(11，46)＝053；
A(11，47)＝017；
步骤104：根据QC-LDPC新码的校验矩阵H3和H6分别计算QC-LDPC新码的生成矩阵G3和G6，即QC-LDPC(6096，3048)的生成矩阵和QC-LDPC(6096，4572)的生成矩阵。
根据高斯消元法计算QC-LDPC新码的校验矩阵H3的系统形式H3′，H3′左边部分为一个非单位矩阵P和右边部分为一个M阶的单位矩阵IM，如(3)式所示：
H3′＝[P|IM] (3)
其中，M为矩阵H3的行数。
非单位矩阵P的右边部分为一个M×M的可逆方阵C2，左边部分为一个与C2行数相同的M×K矩阵C1，如(4)式所示：
P＝[C1|C2] (4)
根据C1和C2计算QC-LDPC新码的生成矩阵G3，如(5)式所示：
其中，IK为K阶的单位阵。
进一步地，当QC-LDPC新码的校验矩阵H3为不可逆矩阵时，通过将H3重新排序(行交换或列交换等)得到一个可逆矩阵，然后根据高斯消元法计算H3重新排序后得到的可逆矩阵的系统形式H3′。
计算生成矩阵G6的过程与G3类似，此处不再赘述。
本实施例通过上述步骤得到码率分别为0.5和0.75的QC-LDPC新码的生成矩阵和校验矩阵，即得到特定码长码率的QC-LDPC新码。
参见图2，为本实施例生成的QC-LDPC(6096，3048)新码和QC-LDPC(6096，4572)新码在AWGN(Additive White Gaussian Noise，加性高斯白噪声)信道下(最大迭代次数设为30)的BER(Bit Error Rate，误码率)仿真曲线。作为参照，图中还给出了在同一测试条件下QC-LDPC(7493，4572)母码和QC-LDPC(7493，6096)母码的误码率曲线。从图中的两组曲线可以看出新码组的纠错性能与母码组相近，或可说性能损失不大，这一结果亦验证了本实施例提供的方法在选择适宜参数的条件下，能够在好码的基础上构造出符合特殊码长码率需要的新码，且能够保持母码组的优良纠错特性。
步骤105：在TDS-OFDM系统中根据上述步骤中生成的码率分别为0.5和0.75的QC-LDPC新码进行编码。
本实施例中，根据生成的码率分别为0.5和0.75的QC-LDPC新码在TDS-OFDM系统中进行编码，根据QC-LDPC新码编码后的信息更适于填加到TDS-OFDM信号帧中，且QC-LDPC新码的纠错性能与母码相当。
参见图3，为分别采用QC-LDPC母码和新码的TDS-OFDM系统的信号帧结构图，信号帧包括保护间隔和数据块两部分，其中数据块长度为3780个符号，其中载荷数据长度3744，TPS信息长度36。3744符号长度的数据信息是由7493符号长度的数据经过QC-LDPC编码后截去5个符号，再经过QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，正交移相键控)或16QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交调幅)调制得到的。如果采用本实施例中生成的码长N＝6096，码率分别为0.5和0.75的QC-LDPC码组作为纠错编码方案，可以设置帧头长度为512，设定帧体长度为3072，采用QPSK或16QAM调制，则一个数据帧可以传输1个或2个LDPC编码结果，并且剩余3072-3048＝24个子载波，可用于放置传输参数信令，用以传送系统配置信息。
本发明实施例根据应用需求选择性能优异的QC-LDPC母码，通过对母码进行截断和扩展，生成特定码长码率的QC-LDPC新码，得到的QC-LDPC新码的纠错性能与母码相当，该方法简单快速，可广泛满足不同纠错编码应用的需求；且在TDS-OFDM系统中，采用该方法得到的QC-LDPC新码进行编码，编码后的信息更加适合TDS-OFDM信号帧，填加编码信息后的TDS-OFDM信号帧长度便于FFT运算；QC-LDPC纠错码和数据块自然定界；同时QC-LDPC纠错码性能优良。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种准循环低密度奇偶校验码的生成方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤A：根据预设的准循环低密度奇偶校验新码的码长和码率选择准循环低密度奇偶校验母码；
步骤B：根据准循环低密度奇偶校验新码的码长对所述准循环低密度奇偶校验母码的校验矩阵进行截断；
步骤C：根据准循环低密度奇偶校验新码的码长和码率对所述截断后的矩阵进行扩展，得到所述准循环低密度奇偶校验新码的校验矩阵；
步骤D：根据所述准循环低密度奇偶校验新码的校验矩阵计算所述准循环低密度奇偶校验新码的生成矩阵。
2.根据权利要求1所述的准循环低密度奇偶校验码的生成方法，其特征在于，所述方法还包括：
步骤E：根据所述准循环低密度奇偶校验新码在TDS-OFDM系统中进行编码。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20120104 Termination date: 20151126 |
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