[發明專利]低密度奇偶校驗碼的選擇退火最小和譯碼方法

無效

• 申請號: 201010129242.2
• 申請日: 2010-03-19
• 公開（公告）號: CN101807929A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 吳曉富;趙春明;姜明;尤肖虎
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

1.一種基于選擇退火的低密度奇偶校驗碼最小和譯碼方法，其特征在于：在 低密度奇偶校驗碼的最小和迭代譯碼過程中，變量節點和校驗節點依次進行軟值 更新；在一次迭代過程中，變量節點對總信息量進行硬判，判斷各個校驗式校驗 是否成功；如果校驗式校驗全部成功，則迭代譯碼自動停止，否則在隨即進行的 校驗節點軟值更新時，對校驗成功的校驗節點根據原有的最小和原則進行軟值更 新，而對校驗不成功的校驗節點在最小和原則軟值更新的基礎上乘以一個小于1 的系數β完成退火處理；

校驗節點處的軟值更新根據校驗式是否滿足校驗而進行選擇性退火處理， 執行基于低密度奇偶校驗碼的二分圖表示，具體表述為按如下順序執行的幾個步 驟：

定義：低密度奇偶校驗碼的校驗矩陣H_M×N＝[h_m，n]，其中，M為校驗矩陣的行數， N為校驗矩陣的列數，h_m，n表示校驗矩陣的第m行第n列元素，m取值范圍為1 到M，n取值范圍為1到N；對應的二分圖變量節點和校驗節點集合為 V＝{v_n，n∈[1，N]}，C＝{c_m，m∈[1，M]}；定義變量節點v_n參與的校驗節點集合 A(n)＝{m，h_m，n＝1}，包含于校驗節點c_m的變量節點集合B(m)＝{n，h_m，n＝1}；定義校 驗節點集合A(n)中去除校驗節點c_m的節點集合A(n)/m，定義變量節點集合B(m) 中去除變量節點v_n的節點集合B(m)/n，長為N的編碼序列u＝(u₁，u₂，…，u_n，…，u_N)；

步驟1：初始化：二相移位鍵控BPSK調制x_n＝1-2u_n，n∈[1，N]經過高斯白噪聲 信道，得到接收信號序列Y＝{y_n|y_n＝x_n+w_n，n∈[1，N]}，其中w_n是零均值方差σ²的高斯白噪聲；初始的變量節點v_n，n∈[1，N]向校驗節點c_m，m∈A(n)輸出邊信息 初始的校驗節點c_m，m∈[1，M]向變量節點v_n，n∈B(m)輸出邊信息 迭代次數k＝0；

步驟2：變量節點計算：各變量節點v_n將所有參與的校驗節點c_m，m∈A(n)的輸 出邊信息相加，作為當前迭代第k次的變量節點總輸出

Lnk=yn+Σm∈A(n)Lmnk]]>

根據當前迭代各個變量節點的總輸出信息按照下式作符號硬判得到輸出序 列zk=(z1k,z2k,···,znk,···,zNk)]]>

znk=0,ifLnk>01,ifLnk≤0;]]>

各變量節點v_n將參與的校驗式輸出信息相加，作為變量節點v_n到校驗節點c_m的輸出邊信息：

Lnmk=Σm′∈A(n)/mLm′nk=Lnk-Lmnk;]]>

不同于最小和算法，變量節點向校驗節點的傳遞似然比信息該信息除了正 常的邊信息外還需增加1比特硬判信息，也即沿著邊v_n→c_m傳遞：

L‾nmk=(Lnmk,znk);]]>

步驟3：校驗節點計算預處理：各校驗節點s_m先對邊信息中的硬判 信息進行處理，計算校驗式是否成功：

smk=Σn∈B(m)⊕znk,m∈[1,M]]]>

表示異或累加操作；記下所有不滿足校驗的校驗節點序號 U={m|smk=1,m∈[1,M]},]]>同時令S={m|smk=0,m∈[1,M]}]]>表示所有滿足校驗的校 驗節點序號集；如果不滿足校驗的節點個數為0，也即|U|＝0，則步驟2的硬判 輸出結果將作為最終的譯碼輸出同時終止譯碼，如果不能滿足且迭代次 數k等于最大迭代次數，則譯碼失敗，終止譯碼，否則繼續迭代譯碼，k++；

步驟4：校驗節點計算：各校驗節點c_m根據第k-1次迭代的變量節點輸出邊信息 根據最小和原則計算第k次迭代節點c_m向變量節點v_n輸出的邊信息，如果 校驗節點m屬于集合U，則進行退火處理，否則不退火，也即執行以下操作：

Lmnk=β·(Πn′∈B(m)/nsign(Ln′mk-1))·(minn′∈B(m)/n|Ln′mk-1|),ifm∈ULmnk=(Πn′∈B(m)/nsign(Ln′mk-1))·(minn′∈B(m)/n|Ln′mk-1|),ifm∈S]]>

其中，β＜1是退火系數，sign(x)=1,ifx≥0-1,ifx<0]]>表示取符號函數，表示 對下標屬于B的所有x_n取其最小值；執行完后跳轉至步驟2。