一种改进的扩展RC-LDPC码校验矩阵构造方法

摘要：简要介绍了一种具有Z型结构的扩展式RC-LDPC码校验矩阵的构造方法，针对构造中会出现4环的情况，提出了一种消除4环的方法，并基于非规则LDPC码中信息节点不同度分布对性能产生不同影响的特点，提出了一种改进的校验矩阵构造方法，通过仿真表明，对于扩展的部分码率，改进方法能够使误码率和吞吐量上得到一定的提升。
关键词：RC-LDPC；扩展式；IR-HARQ；度分布；吞吐量

0 引言
在无线通信中，绝大多数的信道都是时变的。通信系统为了获得更大的吞吐量可根据信道条件自适应地改变纠错编码的码率和码长等。速率兼容(Rate Compatible，RC)LD-PC码能够自适应地改变码率，扩大码率的动态变化范围，来适应多变的信道环境，保证比特错误率，提高传输的可靠性。目前构造RC-LDPC码主要有两种方法：打孔法和扩展法。文献中提出了一种具有Z字型的扩展RC-LDPC码校验矩阵的构造方法。但是在构造中引入了4环，影响到码字的性能。本文针对此问题提出了一种改进的校验矩阵构造方法，能够消除4环的影响，同时利用不同度数信息节点对性能的不同影响这一特性，来提高整个系统的误码性能和吞吐量性能。

1 扩展RC-LDPC码校验矩阵的构造
文献中提出了一种扩展RC-LDPC码的校验矩阵构造方法，校验矩阵H具有Z字型结构(如图1)。文献研究了构造的码字在IR-HARQ系统中的应用，并对误帧率与吞吐量进行了分析。

利用高斯消元，可将构造的校验矩阵日变换成如图2的形式。码字的生成矩阵G可以表示为：

其中I是为单位矩阵，扩展的生成矩阵Gi大小为Mi。每次扩展后可以由信息位S与扩展矩阵Gi相乘独立地生成扩展校验位。