[发明专利]一种并行级联结构的系统形式低密度码的构造方法

摘要

本发明并行级联结构的系统形式低密度码的构造方法，特征是根据交换矩阵H₁′与初始矩阵H₁之间的列重相关性设计一个相关性最小的交织器；利用该交织器将两个系统形式低密度码的编码器并行级联起来作为编码器；利用该设计的交织器和对应的解交织器将两个系统形式低密度码的解码器串联起来作为解码器；即构造出编码复杂度低而性能较好的并行级联结构的系统形式低密度码。本发明方法中设计的交织器为编码序列引入了更多的校验关系，因此性能比系统形式低密度码有较大的提升；同时由于并行级联操作不会破坏用于级联的系统形式矩阵的结构特点，所构造出的并行级联结构的系统形式低密度码最大程度上保留了系统形式低密度码结构简单、编码复杂度低的优点。

主权项

1、一种并行级联结构的系统形式低密度码的构造方法，包括：构造一个系统形式低密度码和一个交织器，该系统形式低密度码的校验矩阵H的大小为m×n，其中m＜n，校验矩阵H的左边是一个大小为m×(n-m)的初始矩阵H1，右边是一个大小为m×m的单位矩阵I；其特征在于：采用如下方式设计出使得两路校验序列之间的相关性最小的交织器：首先对初始矩阵H1进行列交换，然后通过下式计算经过列交换后的交换矩阵H1′与初始矩阵H1之间的列重相关性：$C_i=\underset{k=1}{\overset{m}{\Sigma }}{H}_1(k,i)\times H_1^{\prime }(k,i),1\le i\le n-m$ $W=\underset{i}{\Sigma }{C}_i,1\le i\le n-m$ (1)其中，m和n分别表示校验矩阵H的行数和列数，Ci表示交换矩阵H1′的第i列与初始矩阵H1的第i列之间的列重相关系数，W表示交换矩阵H1′与初始矩阵H1的列重相关系数；最后将W最小的情况下所对应的列交换顺序作为交织器的交织顺序；利用该交织器将两个构造的系统形式低密度码的编码器并行级联起来作为编码器，所述用于并行级联的两个编码器分别为第一编码器和第二编码器，这两个编码器完全相同；对原始编码序列进行交织处理后得到交织编码序列，然后分别利用第一编码器和第二编码器同时对原始编码序列和交织编码序列进行编码，分别得到原始校验序列和交织校验序列；最后按原始编码序列、原始校验序列和交织校验序列的顺序将这三个序列组合起来作为一个完整的编码帧；再利用该交织器和对应的解交织器将两个系统形式低密度码的解码器串联起来作为解码器，所述用于串联的两个解码器分别为第一解码器和第二解码器，这两个解码器采用相同或不同的常规低密度码解码算法，包括和积解码算法、最小和解码算法或者后验概率解码算法；先利用第一解码器对原始编码序列的置信度和原始校验序列的置信度进行解码，然后将第一解码器输出的原始编码序列的置信度经过交织器处理后得到交织编码序列的置信度，再利用第二解码器对交织编码序列的置信度和交织校验序列的置信度进行解码，再将第二解码器输出的交织编码序列的置信度通过解交织器处理后得到更新后的原始编码序列的置信度，然后按这个流程在两个解码器之间进行迭代，一直到满足解码终止条件为止，即构造出并行级联结构的系统形式低密度码。