一種改進(jìn)的擴(kuò)展RC-LDPC碼校驗(yàn)矩陣構(gòu)造方法

摘要：簡(jiǎn)要介紹了一種具有Z型結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展式RC-LDPC碼校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造方法，針對(duì)構(gòu)造中會(huì)出現(xiàn)4環(huán)的情況，提出了一種消除4環(huán)的方法，并基于非規(guī)則LDPC碼中信息節(jié)點(diǎn)不同度分布對(duì)性能產(chǎn)生不同影響的特點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)的校驗(yàn)矩陣構(gòu)造方法，通過仿真表明，對(duì)于擴(kuò)展的部分碼率，改進(jìn)方法能夠使誤碼率和吞吐量上得到一定的提升。
關(guān)鍵詞：RC-LDPC；擴(kuò)展式；IR-HARQ；度分布；吞吐量

0 引言
在無線通信中，絕大多數(shù)的信道都是時(shí)變的。通信系統(tǒng)為了獲得更大的吞吐量可根據(jù)信道條件自適應(yīng)地改變糾錯(cuò)編碼的碼率和碼長(zhǎng)等。速率兼容(Rate Compatible，RC)LD-PC碼能夠自適應(yīng)地改變碼率，擴(kuò)大碼率的動(dòng)態(tài)變化范圍，來適應(yīng)多變的信道環(huán)境，保證比特錯(cuò)誤率，提高傳輸?shù)目煽啃?。目前?gòu)造RC-LDPC碼主要有兩種方法：打孔法和擴(kuò)展法。文獻(xiàn)中提出了一種具有Z字型的擴(kuò)展RC-LDPC碼校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造方法。但是在構(gòu)造中引入了4環(huán)，影響到碼字的性能。本文針對(duì)此問題提出了一種改進(jìn)的校驗(yàn)矩陣構(gòu)造方法，能夠消除4環(huán)的影響，同時(shí)利用不同度數(shù)信息節(jié)點(diǎn)對(duì)性能的不同影響這一特性，來提高整個(gè)系統(tǒng)的誤碼性能和吞吐量性能。

1 擴(kuò)展RC-LDPC碼校驗(yàn)矩陣的構(gòu)造
文獻(xiàn)中提出了一種擴(kuò)展RC-LDPC碼的校驗(yàn)矩陣構(gòu)造方法，校驗(yàn)矩陣H具有Z字型結(jié)構(gòu)(如圖1)。文獻(xiàn)研究了構(gòu)造的碼字在IR-HARQ系統(tǒng)中的應(yīng)用，并對(duì)誤幀率與吞吐量進(jìn)行了分析。

利用高斯消元，可將構(gòu)造的校驗(yàn)矩陣日變換成如圖2的形式。碼字的生成矩陣G可以表示為：

其中I是為單位矩陣，擴(kuò)展的生成矩陣Gi大小為Mi。每次擴(kuò)展后可以由信息位S與擴(kuò)展矩陣Gi相乘獨(dú)立地生成擴(kuò)展校驗(yàn)位。