[发明专利]一种LDPC码的校验矩阵的构造方法与编码方法

权利要求书

1.一种LDPC码的校验矩阵的构造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，构造LDPC码校验矩阵基矩阵H^Β，LDPC码校验矩阵基矩阵H^Β的行数表示为M_b，LDPC码校验矩阵基矩阵H^Β的列数表示为N_b；

步骤2，针对得出的LDPC码校验矩阵基矩阵H^Β，检测并消除4环，得出消除4环后的基矩阵；

步骤2的具体子步骤为：

(2.1)令迭代次数指示变量l＝0，1,2,...；设置最大迭代次数为I_max，I_max为大于1的自然数；当l＝0时，跳至子步骤(2.2)；

(2.2)如果l<I_max，则跳至子步骤(2.3)；如果l＝I_max，则跳至子步骤(2.7)；

(2.3)得出LDPC码校验矩阵基矩阵H^Β的第n列的非零元素位置索引向量f_n，n∈[1,N_b]，非零元素位置索引向量f_n是列数为M_b的行向量，如果LDPC码校验矩阵基矩阵H^Β的第n列第m行的元素为0，则非零元素位置索引向量f_n的第m个元素为0，m∈[1,M_b]；如果LDPC码校验矩阵基矩阵H^Β的第n列第m行的元素不为0，则非零元素位置索引向量f_n的第m个元素为1；

用f_j表示LDPC码校验矩阵基矩阵H^Β的第j列非零元素位置索引向量，j∈[1,N_b-1]；用f_j'表示LDPC码校验矩阵基矩阵H^Β的第j'列非零元素位置索引向量，j'∈[2,N_b]；遍历所有满足j<j'的j和j'的取值，针对每一组j和j'的取值，计算出向量f_j,j'，f_j,j'＝f_j+f_j'；将得出的各个向量f_j,j'组合成集合F，F＝{f_j,j'|j∈[1,N_b-1],j'∈[2,N_b],j<j'}；令k＝1，令4环指示变量g＝0，令K表示集合F中的元素个数；

(2.4)将集合F中的第k个元素表示为将向量的第i个元素表示为将向量的第i'个元素表示遍历所有满足i<i'的i和i'的取值，针对每一组i和i'的取值，进行LDPC码校验矩阵基矩阵的元素替换，然后执行子步骤(2.5)；

所述针对每一组i和i'的取值进行LDPC码校验矩阵基矩阵的元素替换的过程为：

判断是否满足条件如果不满足，则针对下一组i和i'的取值进行LDPC码校验矩阵基矩阵的元素替换；如果满足，则令其中，表示LDPC码校验矩阵基矩阵H^Β的第i行第j列的元素，表示LDPC码校验矩阵基矩阵H^Β的第i行第j'列的元素，表示LDPC码校验矩阵基矩阵H^Β的第i'行第j列的元素，表示LDPC码校验矩阵基矩阵H^Β的第i'行第j'列的元素；判断z是否整除(A+D)-(B+C)，如果z不能整除(A+D)-(B+C)，则针对下一组i和i'的取值进行LDPC码校验矩阵基矩阵的元素替换；如果z能整除(A+D)-(B+C)，则随机产生不为D且在[1,z]范围内的整数D'，令g＝1，在LDPC码校验矩阵基矩阵H^Β中，将第i'行第j'列的元素替换为D'；

(2.5)如果k<K，则令k的值自增1，返回至子步骤(2.4)；如果k＝K，则跳至子步骤(2.6)；

(2.6)若g＝1，则令迭代次数指示变量l的值自增1，返回至子步骤(2.2)；若g＝0，则令l＝I_max，返回至子步骤(2.2)；

(2.7)得出消除4环后的基矩阵，所述消除4环后的基矩阵为当前的LDPC码校验矩阵基矩阵；

步骤3，在所述消除4环后的基矩阵中，将每个0元素用z×z的全零矩阵替换，z表示设定的扩展因子，z为大于1的自然数；用F表示消除4环后的基矩阵的非零元素个数，用H^Β(f)表示消除4环后的基矩阵的第f个非零元素，f取1至F，得出大小为z×z的单位矩阵循环右移H^Β(f)位后的矩阵I_z(H^Β(f))，在所述消除4环后的基矩阵中，将第f个非零元素H^Β(f)替换为矩阵I_z(H^Β(f))；得出LDPC码校验矩阵，所述LDPC码校验矩阵为：消除4环后的基矩阵的每个元素完成替换后得到的新矩阵。