CN102185616B - 基于行列联合迭代译码的ldpc码构造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于行列联合迭代译码的LDPC码构造方法，包括步骤：1)初始化LDPC码的参数；2)设定行(块行)运算顺序；3)利用Peg或(Block-Peg)算法构造LDPC码(QC-LDPC码)的H矩阵，其中要求在确定非零元素(子块)的位置时，即在确定H矩阵二分图的连接时，满足条件：在同一个变量节点上连接的所有校验节点中，不存在任何两个校验节点在步骤2)中确定的排列顺序下是相邻的；本发明方法构造的LDPC码在行运算顺序上相邻两行中的非零块不在同一列，降低了硬件实现时行与行之间的信息更新延时，提高了译码速率。

Description

基于行列联合迭代译码的LDPC码构造方法

技术领域

本发明涉及一种信道编码技术，尤其涉及一种基于行列联合迭代译码的LDPC码构造方法，属于信息技术领域。

背景技术

信道编码技术作为保证通信系统可靠传输的基本技术，已经得到了飞速的发展，LDPC码是一种重要的信道编码方法，拥有许多高效译码方法，其中行列联合迭代译码算法与传统的和积译码算法相比，译码速度快，而且不需要列运算器。在译码时，其行运算器基于置信度传播算法，根据对数似然比U_j和外信息v_ij计算出新的对数自然比U’_j和外信息v’_ij，具体算法如下：设LDPC码的码长为N，码率为R，则校验矩阵H的大小为M□N，其中M＝N(1-R)

(1)初始化： $U_j=\log (p_j^0/p_j^1),$ v_ij＝0

(2)u_ij＝U_j-v_ij

(3) ${v^{\′}}_{\mathrm{ij}}=\underset{k\∈N\left(i\right)\backslash j}{\mathrm{\Π}}\mathrm{sign}\left(u_{\mathrm{ik}}\right)\×\mathrm{\φ}\left[\underset{k\∈N\left(i\right)\backslash j}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{\φ}\left(\right|u_{\mathrm{ik}}\left|\right)\right]$

(4)U′_j＝u_ij+v′_ij

其中，φ(x)＝log((e^x+1)/(e^x-1))，并且1≤i≤M；1≤j≤N。每进行完M行运算之后，都会根据U’_j做出译码硬判决。

在行列联合迭代译码算法中，由于硬件的流水线设计和布局布线的难度，上一行需要对对数似然比U_j进行更新，使得下一行运算开始时需要延时等待，从而影响了译码速率的提升。如果LDPC码校验矩阵中两行内的非零元素都不在同一列，那么下一行的运算就不需要用到上一行对U_j的更新结果，这两行就可以连续运算，不需要等待更新的延时。如图1中LDPC码H矩阵，第1行和第2行之间由于存在两个“1”共用第1列，所以这两行运算之间需要延时等待更新数据；而第1行和第3行之间没有“1”共用同一列，这两行可以连续运算，不存在用来更新的延时。这种行运算之间由于硬件数据更新导致的时延，制约了译码速度的提升，没有充分发挥行列联合迭代译码算法的高速性能。而且依照目前的LDPC码构造方法，并不能得到适用于高效行列联合迭代译码的LDPC码集。

常见的QC-LDPC码又被称为Block-LDPC码，这里简述一下QC-LDPC码的基本概念。在QC-LDPC码中基于bit的二分图可以简化为基于Block(单位循环移位矩阵)的二分图，如图2所示，对应简化的H矩阵称为Block-LDPC码的基矩阵(式1)。基矩阵的维度分布与H矩阵的维度分布是一样的。

基于Block的二分图中任意一条环路都可以用该环路经过的循环移位矩阵来表示。而每一个循环移位矩阵都可以用其循环移位偏移量p_i，j进行标识，所以基于Block的二分图中每一条长度为2l的环路都可以被等价表示为：

…，

文献^[1][2]对Block-LDPC码的这种简化环路表示方法进行了研究，得到了Block-LDPC码的两个环路性质(文献【1】Fossorier M P C.Quasi-cyclic low-density parity-check codes from circulantpermutation matrices[J].IEEE Transactions on Information Theory，2004：1788-1793；文献【2】Seho M，Kyeongcheol Y，Jaeyoel K.Quasi-cyclic LDPC codes for fast encoding[J].IEEE Transactions on InformationTheory，2005：2894-2901)：

性质1^[1]：基于Block的二分图中一条长度为2l的环路，对应基于bit的二分图中一条长度为2l的环路的充要条件是环路偏移量序列满足：

性质2^[2]：基于Block的二分图中每一条长度为2l的环路，对应基于bit的二分图中一条长度为2rl的环路，其中r满足等式

发明内容

本发明提出了一种适合行列联合迭代译码算法的LDPC码构造方法，通过寻找最优校验节点时，加入行运算顺序的限制，从而使构造的LDPC码在行运算顺序上相邻两行中的非零块不在同一列。

为了实现本发明的目的，采用的技术方案概述如下：

一种基于行列联合迭代译码的LDPC码构造方法，包括步骤：

1)初始化LDPC码的参数，包括码长N、码率R、校验矩阵H的维度分布函数；

2)将校验矩阵H的每一行看做校验节点，每一列看做变量节点，设定校验节点在运算时的排列顺序；

3)利用Peg算法构造LDPC码的校验矩阵H，其中要求在确定非零元素的位置时，即在确定H矩阵二分图的连接时，满足条件：在同一个变量节点上连接的所有校验节点中，任何两个校验节点在步骤2)中设定的排列顺序下不相邻。

所述步骤3)构造H矩阵包含以下步骤：

3-1)将H阵的每一行看做校验节点，每一列看做变量节点，共有m＝N(1-R)个校验节点，n＝N个变量节点，初始化H矩阵的二分图；

3-2)向二分图中添加m个校验节点，逐个添加变量节点，并与符合条件的目的校验节点建立连接路径，条件为：在同一个变量节点上连接的所有校验节点中，任何两个校验节点在设定的排列顺序下不相邻；

3-3)判断所有n个变量节点都已经添加入二分图；

3-4)在没有连接的位置填充0元素，就得到最终的LDPC码的校验矩阵H。

所述步骤3-2)与符合条件的目的校验节点建立连接路径包括以下步骤：

3-2-1)以当前添加的变量节点为根节点，将H矩阵的二分图展为树状；

3-2-2)挑选距离根节点最远的校验节点构成集合一；

3-2-3)从集合一中挑选出与当前变量节点相连接的任一校验节点在设定的排列顺序上都不相邻的校验节点构成集合二；

3-2-4)从集合二中选择当前维度最低的校验节点，作为目的校验节点。

所述步骤3-3)判断如果当前变量节点的维度已经满足初始维度分布，则向二分图中添加下一个变量节点。

所述步骤3-2-4)如果同时存在多个校验节点的维度相同且最小，就从中随机选择一个。

一种基于行列联合迭代译码的QC-LDPC码构造方法，包括步骤：

1)初始化QC-LDPC码的参数，包括码长N、码率R、维度分布函数，校验矩阵H的子块大小为p×p；其中p能够整除正整数N(1-R)和N，每个非零子块都是一个单位循环偏移矩阵；

2)将H阵的每一个块行看做一个校验节点，每一个块列看做一个变量节点，设定块行运算顺序，即对应校验节点的排列顺序；

3)利用Block-Peg算法构造LDPC码的H矩阵，其中在确定非零子块的位置时，即在确定H矩阵二分图的连接时，满足条件：在同一个变量节点上连接的所有校验节点中，任何两个校验节点在排列顺序下不相邻。

所述步骤3)构造H矩阵包含以下步骤：

3-1)将H阵的每一个块行看做一个校验节点，每一个块列看做一个变量节点，初始化H矩阵的二分图；校验节点有

个，变量节点有

个；

3-2)向二分图中添加m个校验节点，逐个添加变量节点，并与符合条件的目的校验节点建立连接路径，条件为：在同一个变量节点上连接的所有校验节点中，任何两个校验节点在设定的排列顺序下不相邻；

3-3)遍历变量节点到目的校验节点的所有路径，计算路径权重累计值，选择偏移量；

3-4)判断所有n个变量节点都已经添加入二分图，如果没有则进行步骤3-2)，否则进行3-5)；

3-5)根据构造得到的带有偏移量的二分图，填充相应偏移量的循环偏移单位矩阵和全0矩阵，就得到最终的QC-LDPC码的校验矩阵H。

所述步骤3-2)与符合条件的目的校验节点建立连接路径包括以下步骤：

3-2-1)以当前添加的变量节点为根节点，将H矩阵的二分图展为树状；

3-2-2)挑选距离根节点最远的校验节点构成集合一；

3-2-3)从集合一中挑选出与当前变量节点相连接的任一校验节点在设定的排列顺序下都不相邻的校验节点构成集合二；

3-2-4)从集合二中选择当前维度最低的校验节点，作为目的校验节点。

所述步骤3-3)首先按照环长最大化原则选择路径权重，如果没有符合条件的可选权重值，则利用随机原则选取路径权重。

所述步骤3-4)判断如果当前变量节点的维度已经满足初始维度分布，则向二分图中添加下一个变量节点。

所述步骤3-2-4)如果同时存在多个校验节点的维度相同且最小，就从中随机选择一个。

与现有技术相比，本发明的方法具有以下技术效果：

1、本发明方法构造的LDPC码在行运算顺序上相邻两行中的非零块不在同一列，降低了行与行之间的延时，提高了译码速率，并在此基础上构造了具有不同参数性能优异的QC-LDPC码。

2、通过仿真结果表明，通过本发明方法构造的LDPC码性能与Wimax标准中LDPC码性能相当，并且降低译码迭代次数，对于本发明方法构造的LDPC码性能影响不大。

3、采用本发明方法构造的LDPC码，译码器可以将吞吐率提高10倍，从而适应了现代高速通信的需求。

附图说明

图1为现有技术中LDPC码的校验矩阵示意图；

图2为基于循环移位单位矩阵的基础矩阵的二分图；

图3为对当前二分图做树状展开；

图4为本发明方法构造的LDPC码与Wimax标准中的LDPC码进行误比特性能的仿真比较图；

图5为本发明方法构造的LDPC码最大迭代次数分别为30次和4次时的仿真结果图；

图6为译码器结构框图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作详细的说明。

实施例1，基于PEG算法构造LDPC码

包括步骤：

1)初始化LDPC码的参数，包括码长N、码率R、校验矩阵H的维度分布函数；

2)将校验矩阵H的每一行的元素看做校验节点，每一列的元素看做变量节点，设定校验节点在运算时的排列顺序；

3)利用Peg算法构造LDPC码的校验矩阵H，构造H矩阵包含以下步骤：

(a)将H阵的每一行看做校验节点，每一列看做变量节点，初始化H矩阵的二分图，共有m＝N(1-R)个校验节点，n＝N个变量节点；

(b)向二分图中添加m个校验节点，逐个添加变量节点，并与符合条件的目的校验节点建立连接路径，包括以下步骤：

(b1)以当前添加的变量节点为根节点，将H矩阵的二分图展为树状；

(b2)挑选距离根节点最远的校验节点构成集合一；

(b3)从集合一中挑选出与当前变量节点相连接的任一校验节点在设定的排列顺序上都不相邻的校验节点构成集合二；

(b4)从集合二中选择当前维度最低的校验节点，作为目的校验节点，如果同时存在多个校验节点的维度相同且最小，就从中随机选择一个。

(c)判断所有n个变量节点都已经添加入二分图，如果当前变量节点的维度已经满足初始维度分布，则向二分图中添加下一个变量节点。

(d)在没有连接的位置填充0元素，就得到最终的LDPC码的校验矩阵H。

实施例2，基于Block-PEG算法构造QC-LDPC码

由于基于Block-PEG算法构造QC-LDPC码更为常用，因此以下详细介绍本发明基于Block-PEG算法，给出的一种QC-LDPC码构造方法，应用该方法构造的LDPC码在行运算顺序上相邻两行中的非零块不同时共用一列，从而解决了行列合并译码器行与行之间数据更新的延时问题，提高了译码速率。

构造QC-LDPC码的过程就是构造其基矩阵的过程。基矩阵包含了QC-LDPC码的两个关键参数：每一个单位循环移位矩阵的位置和相应的循环移位偏移量。因此可以将构造算法分为两个主要的步骤：首先确定循环移位矩阵的位置，再确定相应的循环移位偏移量。为方便后续说明，设码长N＝np，码率R，每个block的大小为p×p。由此计算出校验矩阵H大小为MxN，设M＝mp，N＝np，则基于循环偏移单位矩阵的基础矩阵B大小为mxn，每一块行对应一个校验节点，每一块列对应一个变量节点。

首先，确定循环移位矩阵位置

确定每一个单位循环移位矩阵的位置也就是确定基矩阵每一个非负元素的位置，等价于为基于Block的二分图中的每一条边线确定端点。由于bit的二分图的周长是影响LDPC码性能的关键因素之一，而基于Block的二分图与H矩阵的二分图环长的对应关系，通过性质2可知，扩大基于Block的二分图的周长，基于bit的二分图周长也相应得到扩大。而基于Block的二分图周长与每条边线权重无关，所以本发明根据Block-PEG算法，确定循环移位矩阵位置的具体步骤如下：

1)初始化

a)向基于Block的二分图中填充m个没有任何连接的校验节点，它们的当前维度为0，记作

b)根据维度分布，将n个变量节点按照维度从低到高排列为{v₁，v₂，…，v_n}，它们的维度为

c)设定块行运算顺序。

2)构造：For i＝1 to n

a)取出变量节点v_i添加到基于Block的二分图中，当前维度d_i＝0，已用的校验节点集合为空；

b)以v_i为根节点，按照PEG算法，对当前二分图做树状展开(图3)；

c)统计距离根节点最远的校验节点集合

它们的维度为

d)从

中挑选出与已用过的校验节点集合

在行运算顺序上不相邻的校验节点集合

它们的维度为

e)从

中挑选出最小的维度

找到与之对应的校验节点c_j。如果同时存在多个校验节点的维度相同且最小，就从中随机选择一个；

f)把c_j添加到以v_i为根节点的二分图树状展开中，并且把c_j添加到已用的校验节点集合

中；

g)d_i＝d_i+1，判断d_i是否等于

如果是则返回步骤(2)(a)，否则返回步骤(2)(b)。

上述确定每一个循环移位矩阵位置的过程中，根据预先设定的行运算顺序，在挑选校验节点时加入约束。例如设定块行运算顺序为{1，2，3，4，5…}，该变量节点树状展开图中已用的校验节点集合为{c₁，c₃}，那么{c₂，c₄}校验节点就不能再连接到该变量节点了。这样保证了构造的LDPC码在行运算顺序上相邻两行内的非零块不同时共用一列。

其次，确定循环移位的偏移量

构造Block-LDPC码的另外一个关键步骤是确定每一个循环移位矩阵的偏移量，即基于Block的二分图中每一条边线的权重。根据性质2，当基于Block的二分图中环路确定以后，边线权重的选择最终决定了基于bit的二分图中环的长度。又由于每新增一条边线，都会导致二分图中新增多个环路，而周长仅与其中长度最短的环路相关，因此本发明在选择边线权重时只考虑该边线在基于Block的二分图中参与的最短环路。

设边线参与的最短环路共有t个，边线权重值为x，则可以得到t个环路的路径累计值集合：

特别地，当最短环路长度为4时，就必须根据性质1计算出不能选择的边线权重值集合：

$X=\left\{x_i\right|({\mathrm{\&Sigma;}}_{k=0}^{2l-2}{(-1)}^k{p}_{i_k,j_k}-x_i)\mathrm{mod}p=\mathrm{0,0}\&le;x_i<p,1\&le;i\&le;t\}---\left(2\right)$

在此基础上，本发明使用了两种确定边线权重的准则：环路最大化原则和随机原则。随机原则是一种挑选权重的低复杂度准则。该准则只保证Block-LDPC码不出现长度为4的环，即在选取权重时，只保证不选择出现在公式(2)中集合X的所有数值，对于其余的任意小于p的非负数值进行等概率随机挑选。随机原则的最大优点就是复杂度很低，因为每一个循环移位矩阵位置的选择是在保证基于Block的二分图环路最大的基础上进行的，所以随机挑选的权重并不会导致二分图中出现大量的短环。最大化环路原则以最大化局部环路为最终目的。根据性质2，当选择的边线权重x使得环路权重累计值s与子矩阵大小p互质时，得到的环路长度是最长的，因此在采用最大化环路原则确定权重时，必须针对每一个环路计算环路累计值s_i，得出满足互质条件的权重候选集合Y_i，最终的权重候选集合Y＝∩Y_i，如果Y为空集，则按照随机原则的方法，从所有不会构成4元环的权重中随机选择一个；如果不为空，则在Y中随机挑选一个数值作为权重。不难发现，当p为素数时，随机原则与最大化环路原则是等价的。

在基于Block的二分图边线连接关系完全确定之后再确定每条边线的权重，面临的将是一个环路长度的全局优化问题，复杂度太高。本发明采用PEG算法优化局部环路长度的思路，在确定每一个循环移位矩阵位置之后，立即确定它的循环移位偏移量，即选择每一个循环移位偏移量时仅考虑它对当前二分图环路的影响(图3)。

本发明方法的流程如下：

1)初始化

(a)LDPC码的参数，包括码长N、码率R，校验矩阵H的子块大小为p×p；其中p能够整除正整数N(1-R)和N，每个非零子块都是一个单位循环偏移矩阵。由此计算出校验矩阵H大小为MxN，设M＝mp，N＝np，则基于循环偏移单位矩阵的基础矩阵B大小为mxn，基础矩阵B的每一行对应一个校验节点，每一列对应一个变量节点。

(b)利用密度推演或EXIT图等方法确定变量节点的维度分布；

(c)初始化基于Block的二分图；

(d)设定块行运算顺序。

2)构造：向基于Block的二分图中逐个添加变量节点，挑选校验节点建立连接，并确定边线权重

(a)向二分图中添加新的变量节点；

(b)以当前变量节点为根节点，将二分图展开为树状图(图3)；

(c)挑选距离根节点最远的校验节点集合，并从中挑选出与已用的校验节点集合在行运算顺序上不相邻的校验节点；

(d)从中选择当前维度最低的校验节点，作为目的节点，并把这个校验节点加到已用的校验节点集合中。如果同时存在多个校验节点的维度相同且最小，就从中随机选择一个；

(e)遍历根节点到目的节点的所有路径，根据

计算累积权重s；

(f)根据公式(2)求出根节点到目的节点，边线不能选择的权重集合以及候选权重集合；

(g)从候选权重集合中挑选出边线的权重；

(h)判断如果根节点的维度已经满足初始维度分布，则向二分图中添加下一个变量节点，否则返回步骤(2)(b)；

(3)判断如果所有n个变量节点都已经被添加，基矩阵构造完成，否则返回步骤(2)(a)；

(4)根据构造得到的基矩阵，在校验矩阵相应位置填充相应偏移量的循环移位单位矩阵和全0矩阵，构造结束。

仿真分析

仿真1：通过本发明提出的JRC-QC-PEG构造方法，构造了码长为2016bits，码率分别为1/2、2/3和3/4的LDPC码，并在AWGN信道上与Wimax标准中的LDPC码进行误比特性能的仿真比较。其中，本发明构造的LDPC码采用行列联合迭代译码算法，最大迭代次数30次，Wimax标准中的LDPC码采用和积译码算法，最大迭代次数50次。仿真结果如图4所示：

仿真结果表明，通过本发明构造的LDPC码与Wimax标准中相应参数的LDPC码性能相当，尤其在低码率时无性能损失，高码率时性能损失在0.2dB范围内。

仿真2：通过本发明提出的JRC-QC-PEG构造方法，构造了码长为2016bits，码率分别为3/4和5/6的LDPC码，并在AWGN信道上，采用行列联合迭代译码算法，最大迭代次数分别为30次和4次，仿真结果如图5所示：

仿真结果表明，降低迭代次数，对于JRC-QC-LDPC码性能影响不大，尤其对于5/6码率JRC-QC-LDPC码，迭代4次的仿真结果与迭代30次的仿真结果误码性能基本一致；对于3/4码率JRC-QC-LDPC码，在误码率为10^-6时，误码性能相差0.5dB。

本发明在Altera芯片EP2S180上采用行列联合迭代译码算法分别实现了Wimax标准中的LDPC码和本发明构造的JRC-QC-LDPC码，译码器结构框图如图6所示，并对译码器吞吐率进行了比较分析，结果见表1：

表1

由于本发明构造的LDPC码每行运算时不需要延时等待上一行的数据更新，所以每次迭代所需拍数比Wimax中的LDPC码少60拍。同时，本发明在实现JRC-QC-LDPC码时采用4次迭代译码，在不降低译码性能的前提下，加快了译码速率。通过上述两点改进，本发明构造的JRC-QC-LDPC码译码器可以比Wimax中的LDPC码译码器吞吐率提高10倍。

本发明针对行列联合迭代译码算法给出了有效的LDPC码构造方法。该构造方法使得构造的LDPC码校验矩阵，在行运算顺序上，相邻两行内的非零元素(块)不同时共用一列，解决了行列联合迭代译码算法中行与行之间的延时问题。仿真结果表明，JRC-QC-LDPC码性能与Wimax标准中LDPC码性能相当，并且降低译码迭代次数，对于JRC-QC-LDPC码性能影响不大。经过算法改进和硬件优化，本发明构造的JRC-QC-LDPC码译码器可以将译码器吞吐率提高10倍，从而适应了现代高速通信的需求。

Claims (9)

1.一种基于行列联合迭代译码的LDPC码构造方法，包括步骤：

1）初始化LDPC码的参数，包括码长N、码率R、校验矩阵H的维度分布函数；

2）将校验矩阵H的每一行看做校验节点，每一列看做变量节点，设定校验节点在运算时的排列顺序；

3）利用Peg算法构造LDPC码的校验矩阵H，其中要求在确定非零元素的位置时，即在确定H矩阵二分图的连接时，满足条件：在同一个变量节点上连接的所有校验节点中，任何两个校验节点在步骤2）中设定的排列顺序下不相邻；

所述步骤3）构造H矩阵包含以下步骤：

3-1）将H阵的每一行看做校验节点，每一列看做变量节点，共有m=N(1-R)个校验节点，n=N个变量节点，初始化H矩阵的二分图；

3-2）向二分图中添加m个校验节点，逐个添加变量节点，并与符合条件的目的校验节点建立连接路径，条件为：在同一个变量节点上连接的所有校验节点中，任何两个校验节点在设定的排列顺序下不相邻；

3-3）判断所有n个变量节点都已经添加入二分图；

3-4）在没有连接的位置填充0元素，就得到最终的LDPC码的校验矩阵H。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3-2）与符合条件的目的校验节点建立连接路径包括以下步骤：

3-2-1）以当前添加的变量节点为根节点，将H矩阵的二分图展为树状；

3-2-2）挑选距离根节点最远的校验节点构成集合一；

3-2-3）从集合一中挑选出与当前变量节点相连接的任一校验节点在设定的排列顺序上都不相邻的校验节点构成集合二；

3-2-4）从集合二中选择当前维度最低的校验节点，作为目的校验节点。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3-3）判断如果当前变量节点的维度已经满足初始维度分布，则向二分图中添加下一个变量节点。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤3-2-4）如果同时存在多个校验节点的维度相同且最小，就从中随机选择一个。

5.一种基于行列联合迭代译码的QC-LDPC码构造方法，包括步骤：

1）初始化QC-LDPC码的参数，包括码长N、码率R、维度分布函数，校验矩阵H的子块大小为p×p；其中p能够整除正整数N(1-R)和N，每个非零子块都是一个单位循环偏移矩阵；

2）将H矩阵的每一个块行看做一个校验节点，每一个块列看做一个变量节点，设定块行运算顺序，即对应校验节点的排列顺序；

3）利用Block-Peg算法构造LDPC码的H矩阵，其中在确定非零子块的位置时，即在确定H矩阵二分图的连接时，满足条件：在同一个变量节点上连接的所有校验节点中，任何两个校验节点在排列顺序下不相邻；

所述步骤3）构造H矩阵包含以下步骤：

3-1）将H矩阵的每一个块行看做一个校验节点，每一个块列看做一个变量节点，初始化H矩阵的二分图；校验节点有

个，变量节点有

3-2）向二分图中添加m个校验节点，逐个添加变量节点，并与符合条件的目的校验节点建立连接路径，条件为：在同一个变量节点上连接的所有校验节点中，任何两个校验节点在设定的排列顺序下不相邻；

3-3）遍历变量节点到目的校验节点的所有路径，计算路径权重累计值，选择偏移量；

3-4）判断所有n个变量节点都已经添加入二分图，如果没有则进行步骤3-2），否则进行3-5）；

3-5）根据构造得到的带有偏移量的二分图，填充相应偏移量的循环偏移单位矩阵和全0矩阵，就得到最终的QC-LDPC码的校验矩阵H。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤3-2）与符合条件的目的校验节点建立连接路径包括以下步骤：

3-2-1）以当前添加的变量节点为根节点，将H矩阵的二分图展为树状；

3-2-2）挑选距离根节点最远的校验节点构成集合一；

3-2-3）从集合一中挑选出与当前变量节点相连接的任一校验节点在设定的排列顺序下都不相邻的校验节点构成集合二；

3-2-4）从集合二中选择当前维度最低的校验节点，作为目的校验节点。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤3-3）首先按照环长最大化原则选择路径权重，如果没有符合条件的可选权重值，则利用随机原则选取路径权重。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤3-4）判断如果当前变量节点的维度已经满足初始维度分布，则向二分图中添加下一个变量节点。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤3-2-4）如果同时存在多个校验节点的维度相同且最小，就从中随机选择一个。

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