基于完备循环差集的大围长Type-Ⅱ QC-LDPC码的构造

针对当前type-Ⅱ准循环低密度奇偶校验(quasi-cyclic low-density parity-check,QC-LDPC)码的校验矩阵中存在权重为2的循环矩阵(weight-2circulant matrices,W2CM)导致Tanner图更容易产生短环,从而影响迭代译码收敛性的问题,基于完备循环差集(cyclic difference sets,CDS)提出了一种围长为8的type-ⅡQC-LDPC码的新颖构造方法。该方法构造的校验矩阵由权重为0的零矩阵、权重为1的循环置换矩阵和W2CM组成,保留了type-ⅡQC-LDPC码的具有更高最小距离上界的优点,改善了码的纠错性能;且Tanner图中无4、6环的出现,译码时具有较快的收敛速度。仿真结果表明:所构造的围长为8的type-ⅡQC-LDPC码在加性高斯白噪声信道下采用和积算法迭代译码时具有较好的纠错性能且无错误平层现象。

基于完备循环差集的QC-LDPC码的确定性构造

针对准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity Check,QC-LDPC)码中存在编码复杂度高且码率码长选择不灵活等问题,基于完备循环差集(Perfect Cyclic Difference Sets,PCDS)提出了一种确定性的构造方法。基矩阵(Base Matrix,BM)中的移位次数可由完备循环差集经过简单的加减运算获得,特殊结构的基矩阵和完备循环差集结合,节省了存储空间,降低了硬件实现的复杂度,其围长至少为6,且码长码率可灵活选择。仿真结果表明:在加性高斯白噪声(Additive White Gauss Noise,AWGN)信道下采用和积算法(Sum-Product Algorithm,SPA)迭代译码,码率为0.5、误码率为10^(-6)时,构造的基于完备循环差集的非规则PCDS-QCLDPC(2680,1340)码比基于PEG-QC-LDPC(2680,1340)码和掩模的离散数组AD-MASK-QCLDPC(2680,1340)码的净编码增益(Net Coding Gain,NCG)分别提高了0.13和0.32dB。

基于完备循环差集的type-Ⅱ QC-LDPC码的构造

针对当前type-Ⅱ的准循环低密度奇偶校验(quasi-cyclic low-density parity check,QC-LDPC)码中仅含有权重为2的循环置换矩阵而引入短环,导致迭代译码性能下降的问题,基于完备循环差集给出了近似双对角结构的type-ⅡQC-LDPC码的设计方法,该方法构造的奇偶校验矩阵由零矩阵,权重为1的循环单位阵和权重为2的循环矩阵组成,不但围长至少为8,而且还保留了type-ⅡQC-LDPC码具有更高最小距离上界的优点,从而使译码时可快速收敛。仿真结果表明:构造的type-ⅡQC-LDPC码在加性高斯白噪声(additive white Gauss noise,AWGN)信道下,采用和积(sum-product algorithm,SPA)译码时,码字无明显的错误平层且具有良好的纠错性能。