[發明專利]一種降低復雜度的LDPC改進譯碼方法

有效

• 申請號: 201410421807.2
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104184480B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 李卓;邢莉娟;郭藝峰
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳,張波濤

技術領域

本發明涉及譯碼領域，特別涉及一種降低復雜度的LDPC改進譯碼方法。

背景技術

LDPC碼有逼近Shannon限的良好性能，而且譯碼復雜度較低，結構靈活，目前已經成為DVB-S2，WLAN，WIMAX通信的標準。LDPC碼的硬判決譯碼算法運算量小，復雜度低，常用的是WBF算法，但是糾錯能力有限，性能較差。軟判決性能十分接近香農限，常用的是Log-BP算法，但是譯碼中包含tanh(x)和tanh^-1(x)，復雜度高，硬件實現難。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明公開了一種降低復雜度的LDPC改進譯碼方法RFBP(Reliability Bit Flipping-Belief Propagation Algorithm)算法，當大量變量節點能夠準確地譯出后，后期采用改進的硬判決譯碼算法，以校驗式的可靠度作為比特翻轉原則。對在LDPC的譯碼過程中經過數次Log-BP譯碼算法迭代以后仍存在錯誤的變量節點用硬判決譯碼算法來譯碼。

所述的硬判決算法為比特翻轉算法。所述方法包括如下步驟：

1)輸入：校驗矩陣H，接收向量r＝(r₁，r₂，…，r_n)，最大迭代次數L，信道可靠度L_c；

2)初始化：

對滿足H(m，n)＝1的(m，n)，令迭代次數l＝1；

其中，m＝1，2，…，M；n＝1，2，…N，校驗矩陣H為M×N維；表示從檢驗節點m傳遞到變量節點n的信息的初始值；表示變量節點n的硬判決概率似然比的初始值；L_c表示信道可靠度；r_n表示接收的碼字；

3)迭代處理：

3.1)校驗節點更新：對滿足H(m，n)＝1的(m，n)

其中，N_m，n表示除變量節點n外與校驗節點m相連的變量節點的集合；表示第l次迭代中校驗節點m向變量節點n傳遞的消息；表示第l-1次迭代中校驗節點m向變量節點j傳遞的消息；表示第l-1次迭代中變量節點j的硬判決概率似然比；

3.2)變量節點更新：對n＝1，2，…，N

其中，M_n表示與變量節點n相連的校驗節點的集合；表示第l次迭代中變量節點n的硬判決概率似然比；

4)譯碼判決：設接收向量r經過譯碼后的序列為若則否則

5)判斷是否停止：

若則停止迭代；

若如果l＜L/2，從步驟3)繼續迭代，如果l≥L/2，繼續第6)步驟；

6)RFBP初始化：

其中，σ²表示高斯信道的方差；L_n表示變量節點n的內信息；

7)計算各校驗式的可靠度：

統計N_m里邊L_n的正負個數，分別記為m、n，若m-n/2＝0，則t＝1，否則t＝-1；

其中，N_m表示與校驗節點m相連的變量節點的集合；a為修正因子，取值為1.1～1.5；R_e(m)表示第m個校驗式的可靠度；

8)對于每一個比特，計算其翻轉依據：

其中，M_n表示與變量節點n相連的校驗節點的集合；f_n表示第n個比特的翻轉依據；

9)翻轉比特e；

10)若則停止迭代；

若如果l＜L，從步驟6)繼續迭代，如果l＝L，則宣布譯碼失敗。

本發明可以得到比較好的性能，復雜度也大大減低。與現有的WFBP(weighted Bit Flipping-Belief Propagation Algorithm)算法相比，在復雜度降低的情況下，RFBP算法的迭代次數減少，而且性能顯著提高。

附圖說明

圖1碼長為2304不規則碼，50次迭代的三種譯碼算法比較；

圖2碼長為2304不規則碼，30次迭代的兩種算法誤碼率比較；

圖3碼長為2304不規則碼，30次迭代的兩種算法迭代次數比較。

具體實施方式