一種改進的擴展RC-LDPC碼校驗矩陣構造方法

摘要：簡要介紹了一種具有Z型結構的擴展式RC-LDPC碼校驗矩陣的構造方法，針對構造中會出現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)點不同度分布對性能產生不同影響的特點，提出了一種改進的校驗矩陣構造方法，通過仿真表明，對于擴展的部分碼率，改進方法能夠使誤碼率和吞吐量上得到一定的提升。
關鍵詞：RC-LDPC；擴展式；IR-HARQ；度分布；吞吐量

0 引言
在無線通信中，絕大多數的信道都是時變的。通信系統為了獲得更大的吞吐量可根據信道條件自適應地改變糾錯編碼的碼率和碼長等。速率兼容(Rate Compatible，RC)LD-PC碼能夠自適應地改變碼率，擴大碼率的動態(tài)變化范圍，來適應多變的信道環(huán)境，保證比特錯誤率，提高傳輸的可靠性。目前構造RC-LDPC碼主要有兩種方法：打孔法和擴展法。文獻中提出了一種具有Z字型的擴展RC-LDPC碼校驗矩陣的構造方法。但是在構造中引入了4環(huán)，影響到碼字的性能。本文針對此問題提出了一種改進的校驗矩陣構造方法，能夠消除4環(huán)的影響，同時利用不同度數信息節(jié)點對性能的不同影響這一特性，來提高整個系統的誤碼性能和吞吐量性能。

1 擴展RC-LDPC碼校驗矩陣的構造
文獻中提出了一種擴展RC-LDPC碼的校驗矩陣構造方法，校驗矩陣H具有Z字型結構(如圖1)。文獻研究了構造的碼字在IR-HARQ系統中的應用，并對誤幀率與吞吐量進行了分析。

利用高斯消元，可將構造的校驗矩陣日變換成如圖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，擴展的生成矩陣Gi大小為Mi。每次擴展后可以由信息位S與擴展矩陣Gi相乘獨立地生成擴展校驗位。