[发明专利]一种适用于导频通信系统的LDPC码信息位替换方法

摘要

本发明公开了一种适用于导频通信系统的LDPC码信息位替换方法，本发明提出在使用LDPC码作为信道编码的通信系统中，一种确定各信息节点所在不同长度的环的个数的方法，并在此基础上，进一步提出寻找LDPC码中较小环分布较广的由信息位生成的信息节点，以确定的初始值进行替换，并把这些信息节点作为导频进行传输的方法。实验表明，选定的(1000，500)的LDPC码在50个信息位改作导频，从而码率降低的代价下，设定最大迭代次数为10，在信噪比为3.1dB时误码率能提高大约两个数量级。

主权项

一种适用于导频通信系统的LDPC码信息位替换方法，其特征在于，首先计算任意信息节点所在长度为2l的环的个数，包括以下步骤：计算M×N的LDPC码中环的算法：A1以LDPC码对应二分图的任意信息节点vi作为树的根，得到树的第0层，其中0≤i≤N‑1；A2以vi的相邻的校验节点集合M(vi)作为vi的子节点，得到树的第1层，此时，vi为M(vi)中各元素的父节点；A3对每个元素cj，cj∈M(vi)，以集合L(cj)/vi作为cj的子节点，得到树的第2层，此时，cj为L(cj)/vi中各元素的父节点；其中，L(cj)/vi表示cj的除vi外所有的相邻的信息节点；A4对每个元素vk，vk∈L(cj)，以集合M(vk)/cj作为vk的子节点，得到树的第3层，此时，vk为M(vk)/cj中各元素的父节点；其中，M(vk)/cj表示vk的除cj外所有的相邻的信息节点；A5跳到步骤A3循环，直到构建完成第n层，此时得到以vi为根的树T，在树T中，以每个元素cj为根，cj∈M(vi)，令t＝|M(vi)|，可得到树T的子树T0、T1……Tt‑1，其中算子|X|表示集合X中元素的个数；A6在树T的第l层，1＜l≤n，当l为奇数，若有某节点cp出现两次，0＜p≤M，cp分别属于子树Tx和Ty，其中0≤x，y≤t‑1且x≠y，则信息节点vi包含于某长度为2l的环中；同理，当l为偶数，若有某节点vq出现两次，0＜q≤N，vq属于不同的子树，信息节点vi包含于某长度为2l的环中；如此，查找第l层所有出现多次的节点，可得到信息节点vi所在的长度为2l的环的个数；然后选择用于导频的信息节点编译码，具体步骤如下：B1由生成矩阵确定用于信道编码的LDPC码中由信息位构成的信息节点集合M＝(m1，m2...mk)，其中k为此LDPC码的信息位个数；B2查找mi所在的长度为n的环的个数cn，其中，i∈(0，1，...k)，n∈(4，6，...2s)；B3计算mi所在环的加权和：其中，i∈(0，1，...k)；B4对wi按从大到小的顺序排序，i∈(0，1，...k)；B5若每帧中导频的位数为u，每帧包含v个LDPC码字，选择wi最大的前u/v个信息节点mi，构成集合N；B6根据集合N，确定其对应的待编码的信息矢量中的各信息位的集合L，其中，|N|＝|L|＝u/v；B7在发端，把集合L中的各元素作为导频信息，其值为已知定值，信道编码后，这些元素形成信息节点集合N，从而N中元素也为已知信息；B8在收端，把N中各元素代以已知导频信息进行译码。