5GNRQC-LDPCMATLAB程序理解
前⾔
特殊护理知识准备：5G NR QC-LDPC简介，推荐链接
程序来源：
｜ VERSION: 2952189on 11 Dec 2018
程序说明：
｜ 演⽰在不同码长，码率，信噪⽐等条件下，符合5G NR标准的LDPC编译码过程 ♂ 研读程序⽬的
｜ 了解在5G NR标准下QC-LDPC的编译码过程，尤其是理解该标准是如何实现其想要达到的“灵活适应不同码长码率”（也即速率匹配）的⽬的，重点在于BG,Z,H矩阵如何确定 了解5G NR标准下的编译码流程
理解如何“速率匹配”
⼯程组成
｜ ⼯程由哪些部分组成以及各部分的作⽤
ldpcGenCodeMat.m
｜ FUNCTION:[ LDPC ] = ldpcGenCodeMat( rateIn, liftingFactor, bgType )
1. 参数
rateIn：码率
liftingFactor：上升因⼦Z
bgType ：BG类型（basic graph有两种，该程序⽬前只⽀持使⽤BG1，两种BG优劣⾃⾏百度）
2. 功能：
根据输⼊的码率，上升因⼦获得BG_shorten(主要)、H、G、信息⽐特数numInfBits、校验⽐特数numParBits、编码后⽐特数numTotBits等数据存放在结构体数据[LDPC]中。
3. 看懂程序：
① 定义⼀个最⼤码率误差maxCodeRateDeviation （标准给定的basic graph虽然能⽀持多种码率，但总不可能连续），由Rate -
maxCodeRateDeviation ≤ 22/(68-N-2) ≤ Rate + maxCodeRateDeviation，求得截断数N，获得BG_shorten为BG⾏列从后⾯数起截掉N⾏、列。
② 在进⾏截断操作之前，我们还要确定BG矩阵，这⾥采取的是BG1，但BG1也分成8组，具体如何确定可以看代码或者百度查阅，简
2012人均gdp单来说就是确定了Z，就确定了a，确定了a就确定了BG。
③ 接下来获得H矩阵，H矩阵来源：BG_shorten每个⾮零元素BG_ele替换为Z×Z单位矩阵右移BG_ele%Z个单位，零元素替换为
Z×Z零矩阵，得到H矩阵维度为BG_shorten扩展Z倍
冷阴极管
4. 其他：
Rate - maxCodeRateDeviation ≤ 22/(68-N-2) ≤ Rate + maxCodeRateDeviation，numTotBits=numParBits+numInfBits-2×Z，这个2和2×Z是啥？别问，问就是标准规定。原因⼤概是BG前两列是重列，会增加不少复杂度和存储空间，所以⽤极⼩的性能损失来换取更低的复杂度。
ldpcGet.m
｜ FUNCTION [ LDPC ] = ldpcGet( blkSize, codeRate, iterations, decType )
1. 参数：
blkSize：码长
codeRate：码率
iterations：译码迭代次数
decType：译码类型（这⾥只⽀持SPA）
2. 功能：
根据码块长度和码率，选择哪⼀个确定所有有关参数，即ldpcGenCodeMat.m程序⽣成的.mat⽂件
3. 看懂程序：
① 虽然程序中直接⽤的switch函数，但显然在这之前是经过计算的。邓本殷
② Z值是这样确定的：在误差范围内，blkSize ≈ numTotBits，因此由numTotBits = Z × (68-2-N)得到Z，其中N在Rate确定时
就已经确定（在上⽂已说明）
③ 确定完上升因⼦Z，⼜已知码率Rate，由ldpcGenCodeMat.m即可确定[LDPC]，该⼯程已经事先将可能需要⽤到的.mat⽂件⽣
成，因此直接采⽤switch 函数即可，⽆需再去调⽤ldpcGenCodeMat.m。
④ 举个例⼦：输⼊blkSize = 256，codeRate = 1/3，获得LDPC = LDPC_BG1_4_1_3.mat，4代表Z，1_3代表1/3码率
4. 其他：
在误差范围内，blkSize ≈ numTotBits，如上例⼦blkSize = 256 ，numTotBits = 264，numInfBits = 68，numParBits = 272 - 68 = 204，68bit经过22/68编码272bit打孔前2×Z个bit实现1/3编码，即68bit→264bit，对⽐blkSize = 256，还有8个bit怎么办？
ldpcEncode.m
｜ FUNCTION [ encVec ] = ldpcEncode( bitVec, LDPC )
服装人台
1. 参数：
bitVec：信息序列
LDPC：主要⽤到LDPC.Z，LDPC.G
2. 功能：
实现编码
3. 看懂程序：
①注意打孔前2×Z个⽐特，原因上⽂
②编码⽅法采⽤简单的矩阵乘法，对于硬件实现来说较为不可取
ldpcDecode.m
｜ FUNCTION [decVec] = ldpcDecoder( llrVec, LDPC )
八角楼上
1. 参数：
llrVec：初始LLR值
LDPC：其他有关参数
2. 功能：
实现SPA译码
其他函数
｜ 调制解调信道⽤的是MATLAB⾃带的函数，⾃⾏查看。调制⽅法采⽤QAM
总结
搞懂5G NR标准的过程就是搞懂确定码长，码率后如何确定校验矩阵H，还要注意⼀下2×Z是啥。
下图演⽰如何确定校验矩阵H，箭头表⽰前后确定关系
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