一种改进的扩展RC-LDPC码校验矩阵构造方法
2改进的扩展RC-LDPC码构造方法
本节利用非规则LDPC码中不同度数的信息节点对性能的不同影响，构造出节点度数大的首先发送的校验矩阵，以此来提高整体系统的误码率，减少重传的次数和编码消耗的时间。同时针对构造中出现4环的现象，文中采用一种置换母矩阵列的方式来消除短环带来的影响。由于规则码的度数相同，所以文中构造的是非规则LDPC码。
2．1 基于信息节点不同度分布的校验矩阵构造
对于非规则LDPC码，度分布是一个非常重要的概念。研究表明：非规则LDPC码中，不同度数的信息节点在译码过程中发挥的作用不同。度数较大的信息节点比度数较小的信息节点连接更多的校验节点，迭代译码过程中度数大的节点接收更多的置信度信息，使得度数大的信息节点译码后的误比特率要低于度数小的信息节点。
利用扩展方式构造RC-LDPC码的校验矩阵过程中，将校验矩阵进行校验部分列交换，使得校验比特能够按照度数由高到低的顺序进行重传。对于部分扩展码率，能够提高误码性能，提升吞吐量。具体的构造方法下面将进行详细的说明：
对校验矩阵H进行高斯消元，得到如图2所示的典型校验矩阵的形式，可以得到生成矩阵G。在HARQ系统重传中，可以采用度数大的校验比特节点首先传输，基于此可以对图2结构的校验矩阵再次构造。将扩展后的校验矩阵H中的扩展矩阵部分，按照信息节点度数由高到低的顺序进行排列，即进行列交换。之后为了恢复成典型校验矩阵的形式，再将矩阵进行行交换。通过该过程，可以得到校验比特按照节点度数由高到低顺序排列的校验矩阵(如图3)。此时得到的矩阵相对于日已经进行了行列变换，所以H矩阵必须进行相同的行列变化，得到最终校验矩阵H0，此时的校验矩阵H0是稀疏的。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/156034.htm
2．2 短环的消除
从第一节BC-LDPC码校验矩阵构造上来看，在左下角引入两个单位矩阵，有可能会产生4环，导致误码性能下降。4环的产生发生在码率由R0到R1变换过程中，母矩阵左下角增加了两个单位矩阵。本文中采用下面的方法消除构造过程中产生的4环。
假设扩展的单位矩阵大小为m×m，消去长度为4的环伪代码描述如下：
for i=1 to m do
begin
if两个单位矩阵的第i个元素与母矩阵对应的第i列和第i+m列中的元素构成长度为4的环，即两个单位矩阵同一行(第i行)的两个元素“1”对应着母矩阵的两列(第i列和第i+m列)，这两列同一行中的元素均为1，即可构成长度为4的环。
for j=m+i+1 to M
do从母矩阵的第m+i+1列开始，如果母矩阵第j列和第i列中非零元素与添加的两个单位矩阵第i个元素构成4环，继续寻找下一个j，直至找到不能构成4环的列，将找到的此列与第m+i列互换。如果不能找到满足条件的母矩阵列，在寻找过程中将构成4环最少的列与第m+i列互换，同时将该列相应位置的元素1与该列中的某个0元素对换，要保证不能引入4环。这样可以保证信息节点的度分布不受影响。
end
end
通过上述的方法可以消除构造过程中产生的长度为4的环，提高译码的性能。
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