第
53
卷第
10
期
2013
年
10
月
电讯技术
Telecommunication Engineering
doi:
10.
3969/j.
issn.
1001-893x.
2013.
10.
012
基于标记位的低密度格码整形方案＊
（重庆邮电大学信号与信息处用重庆市重点实验室，重庆
400065)
Vol.
53
No.
10
Oct.
2013
摘
要：为解决低密度格码（
LDLC
）编码后码字不能适用于功率受限信道的问题，提出了一种基于标
记住的
LDLC
码整形算法。该算法结合标记住整形思想，针对
LDLC
码的特点，通过最小和算法求
解出平均功率最小的信息序列。分析并仿真了整形前后信息功率的变化及取得的整形增益
υ
实验
结果显示：整形后的码字功率明显小于整形前的功率，可达到
0.
53
dB
的整形增益，同时该整形算法
接收端逆整形简单
υ
关键词：低密度格码；功率受限；标记住整形；最小和算法
中图分类号：
TN911.
22
文献标志码：
A
文章编号：
1001
893X(2013)10
1317
04
A Shaping Method for
Low-
Density Lattice Codes
Based on Sign Bit Integer
ZHU
Lian-xiang,
FU
Meng-meng
(Chongqing
Key
Laboratory
of
Signal
and
Information
Processing,
Chongqing
University
of
Posts
and
Telecommunications,
Chongqing
400065, China)
Abstract:
In
order
to solve
the
problem
that
the
Low Density Lattice Codes ( LDLC)
cannot
be
applied
in
power limited
channels,
an
LDLC
shaping
algorithm
based
on sign bits is proposed.
Based
on
the
algorithm
of sign bits
shaping
and
combined
with
the
characteristic
of
low density lattice
codes,
this algorithm solves
the
minimizing average power information
sequence
by the
min-sum
algorithm.
The
shaping
gain
and
the
information power
changes
before
and
after
shaping
are analized.
The
simulation
result
shows
that
after sha-
ping
the
code power is significantly less
than
that
before shaping.
The
shaping
gain is
up
to
0.
53 dB. At
the
same
time,
it is simple to realize inverse
shaping
at
receiver
by using this method.
Key
words:
low-density
lattice
code;
limited
power;
sign
bit
integer
shaping;
min
-sum
algorithm
1
引
低密度格玛（
Low
Density Lattice
Codes,
LDLC)
是
2007
年结合低密度奇偶校验码（
LDPC
）和格码提
出的信道编码技术，其编码采用雅克比迭代，译码采
用高斯迭代，编译码复杂度较低。有研究证明，在误
码率为
10
5
的条件下，当码长
n=
10
000
时，
LDLC
码
距离信道容量仅有
0.
8 dB
iJ
。这些良好的性能都
使得
LDLC
码在未来通信系统巾的应用成为可能。
由于
LDLC
码的研究还处于初级阶段，目前对
LDLC
码的研究主要包括编译码算法和
H
矩阵的构
造，而这些研究都是在功率不受限的高斯白噪声
(Additive
White
Gaussian
Noise,
A
WGN
）信道下进行
的。
LDLC
码经过编码后，码字的平均功率增加，同
时峰值功率也增大，导致信号的动态范围变大，不能
在功率受限的信道巾传输所以必须在编码前对它
进行整形处理，以控制编码后功率的增加［
2-4
J
0
整
形的目的就是在编码前对信息序列
b
’进行处理，使
得输入的信息序列只映射到整形区域的格点上，最
终使编码后信息的平均功率不大于未编码时的信息
平均功卒，最终达到控制功率的目的。把输入信息
÷
收稿日期：
2013-05-31
；修回日期：
2013-09
一
12
Hereived
date:2013-05-31;
HeYised
date:2013-09
一
l
2
**
通讯作者：
zhulx@
equpt.
edu.
en
Corresponding
author:
zhulx@
equpt.
edu.
en
•
1317.
第
53
卷第
10
期
2013
年
10
月
电讯技术
Telecommunication Engineering
doi:
10.
3969/j.
issn.
1001-893x.
2013.
10.
012
基于标记位的低密度格码整形方案＊
（重庆邮电大学信号与信息处用重庆市重点实验室，重庆
400065)
Vol.
53
No.
10
Oct.
2013
摘
要：为解决低密度格码（
LDLC
）编码后码字不能适用于功率受限信道的问题，提出了一种基于标
记住的
LDLC
码整形算法。该算法结合标记住整形思想，针对
LDLC
码的特点，通过最小和算法求
解出平均功率最小的信息序列。分析并仿真了整形前后信息功率的变化及取得的整形增益
υ
实验
结果显示：整形后的码字功率明显小于整形前的功率，可达到
0.
53
dB
的整形增益，同时该整形算法
接收端逆整形简单
υ
关键词：低密度格码；功率受限；标记住整形；最小和算法
中图分类号：
TN911.
22
文献标志码：
A
文章编号：
1001
893X(2013)10
1317
04
A Shaping Method for
Low-
Density Lattice Codes
Based on Sign Bit Integer
ZHU
Lian-xiang,
FU
Meng-meng
(Chongqing
Key
Laboratory
of
Signal
and
Information
Processing,
Chongqing
University
of
Posts
and
Telecommunications,
Chongqing
400065, China)
Abstract:
In
order
to solve
the
problem
that
the
Low Density Lattice Codes ( LDLC)
cannot
be
applied
in
power limited
channels,
an
LDLC
shaping
algorithm
based
on sign bits is proposed.
Based
on
the
algorithm
of sign bits
shaping
and
combined
with
the
characteristic
of
low density lattice
codes,
this algorithm solves
the
minimizing average power information
sequence
by the
min-sum
algorithm.
The
shaping
gain
and
the
information power
changes
before
and
after
shaping
are analized.
The
simulation
result
shows
that
after sha-
ping
the
code power is significantly less
than
that
before shaping.
The
shaping
gain is
up
to
0.
53 dB. At
the
same
time,
it is simple to realize inverse
shaping
at
receiver
by using this method.
Key
words:
low-density
lattice
code;
limited
power;
sign
bit
integer
shaping;
min
-sum
algorithm
1
引
低密度格玛（
Low
Density Lattice
Codes,
LDLC)
是
2007
年结合低密度奇偶校验码（
LDPC
）和格码提
出的信道编码技术，其编码采用雅克比迭代，译码采
用高斯迭代，编译码复杂度较低。有研究证明，在误
码率为
10
5
的条件下，当码长
n=
10
000
时，
LDLC
码
距离信道容量仅有
0.
8 dB
iJ
。这些良好的性能都
使得
LDLC
码在未来通信系统巾的应用成为可能。
由于
LDLC
码的研究还处于初级阶段，目前对
LDLC
码的研究主要包括编译码算法和
H
矩阵的构
造，而这些研究都是在功率不受限的高斯白噪声
(Additive
White
Gaussian
Noise,
A
WGN
）信道下进行
的。
LDLC
码经过编码后，码字的平均功率增加，同
时峰值功率也增大，导致信号的动态范围变大，不能
在功率受限的信道巾传输所以必须在编码前对它
进行整形处理，以控制编码后功率的增加［
2-4
J
0
整
形的目的就是在编码前对信息序列
b
’进行处理，使
得输入的信息序列只映射到整形区域的格点上，最
终使编码后信息的平均功率不大于未编码时的信息
平均功卒，最终达到控制功率的目的。把输入信息
÷
收稿日期：
2013-05-31
；修回日期：
2013-09
一
12
Hereived
date:2013-05-31;
HeYised
date:2013-09
一
l
2
**
通讯作者：
zhulx@
equpt.
edu.
en
Corresponding
author:
zhulx@
equpt.
edu.
en
•
1317.
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