一种非规则QC-LDPC的掩码矩阵构造方法
2012-04-20李雅庆
刘 渊, 李雅庆
(洪都航空集团660研究所,江西 南昌3300001)
0 引言
设计良好的LDPC 码在码长趋向无限的条件下,可取得接近香农限的纠错能力。在实用的通信系统中,为了平衡复杂度、编码增益以及信息吞吐率等方面的指标,通常选用的LDPC 长度较短,且校验矩阵具有某些特殊结构以方便编、译码器的设计,因而会在译码性能方做出一些牺牲。目前得到广泛应用的LDPC 主要有两类,即eIRA(Extended Irregular and Repeat Accumulate)LDPC与QC-LDPC[1-3]。前者见于DVB-S2的协议[4],这类码的设计着重考虑编码器的简化实现,通过在校验矩阵对应校验比特的部分采用“双对角线”结构,使得校验比特的产生可以采用简单的递推电路;此外,校验矩阵本身的分块结构也为便于编、译码器的并行化设计[5]。这种码的收敛门限较低,但是由于“双对角线”结构引入了大量重量为2的变量节点,它们的误码基底通常出现较早。为此,DVB-S2中不得不采用级联BCH 码的方法作为对策。
QC-LDPC作为另一类被广泛应用的LDPC,目前已被IEEE 802.16e、IEEE 802.11n等技术协议以及美国国家航空航天局(NASA)的技术标准所采用[6]。这类码的校验矩阵是由尺寸相同的循环矩阵构成的阵列,因而便于编、译码器的并行化设计。相比eIRA LDPC,这类码的设计方法比较灵活。
例如针对移动通信的IEEE 802.16e 和IEEE 802.11n采用了类似的“双对角线”的结构来简化编码器设计[7,8],同时通过对校验矩阵的重量分布进行优化达到了较低的收敛门限;而在对误码基底要求很高的领域,则通常会构造规则(regular)的QC-LDPC,例如NASA 技术标准中给出的7/8码率的QC-LDPC。虽然这种码的校验矩阵没有“双对角线”结构,根据文献[9]的理论,其编码器依然可以通过循环移位寄存器以较低的复杂度实现高速编码。……
