[發明專利]基于校驗節點懶惰串行分層調度的LDPC譯碼算法

在審

• 申請號: 201611147962.5
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106788462A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 張建軍;范玉進;顏凱;張鵬泉
• 申請（專利權）人: 天津光電通信技術有限公司
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11;H03M13/00
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司12105
• 代理人: 胡京生

1.一種基于校驗節點懶惰串行分層調度的LDPC譯碼算法，該算法基于現場可編程門陣列FPGA硬件平臺進行實現，其特征在于，包含以下步驟：

1)根據LDPC碼的校驗矩陣P，建立因子圖；

2)初始化因子圖中所有外信息為零；

3)初始化變量節點的后驗概率信息；

4)初始化懶惰校驗函數節點集合為空集；

5)如果懶惰校驗函數節點集合為空集，則重置該集合，使其包含所有校驗節點；

6)依次選擇懶惰校驗函數節點集合中的校驗節點；

7)根據串行分層調度算法，更新步驟6)中所選校驗節點的后驗概率；

8)根據步驟7)中的校驗節點后驗概率判斷懶惰條件是否滿足，如果滿足懶惰條件，則將步驟6)中所選的校驗節點從懶惰校驗函數節點集合中刪除，否則保留該校驗節點；

9)重復步驟6)～8)，直至所有校驗節點都被選擇一次；

10)根據變量節點的置信度進行硬判決，得到二進制譯碼結果B；

11)判斷譯碼停止條件是否滿足，如果譯碼條件已滿足，則終止譯碼過程，否則重復步驟5)～10)直至譯碼停止條件被滿足。

2.根據權利要求1所述的一種基于校驗節點懶惰串行分層調度的LDPC譯碼算法，其特征在于：所述步驟1)中LDPC碼的校驗矩陣P大小為m×n，其中m為其行數，n為其列數，其元素為0，1。

3.根據權利要求1所述的一種基于校驗節點懶惰串行分層調度的LDPC譯碼算法，其特征在于：所述步驟1)中校驗矩陣P的每行對應因子圖中的1個校驗函數節點，每列對應因子圖中的一個變量節點，即該因子圖中具有m個校驗函數節點和n個變量節點，當校驗矩陣中的元素P(i，j)(1≤j≤m,1≤i≤n)為1時，第i個校驗函數節點和第j個變量節點之間建立一條邊。

4.根據權利要求1所述的一種基于校驗節點懶惰串行分層調度的LDPC譯碼算法，其特征在于：所述步驟2)中外信息(L(r_ij))為第i個校驗函數節點傳遞給第j個變量節點的外部置信度信息。

5.根據權利要求1所述的一種基于校驗節點懶惰串行分層調度的LDPC譯碼算法，其特征在于：所述步驟3)的后驗概率信息，在第j個變量節點的后驗概率信息(L(Q_j))的初始化方程為：

其中y_j為第j個變量節點從加性高斯白噪聲信道接收到數值，σ_n²為噪聲的平均功率。

6.根據權利要求1所述的一種基于變量節點懶惰串行分層調度的LDPC譯碼算法，其特征在于：所述步驟5)中重置懶惰校驗函數節點集合是為了確保譯碼結果的正確性，防止之前判決正確的置信度在后續的更新過程中發生變化。

7.根據權利要求1所述的一種基于校驗節點懶惰串行分層調度的LDPC譯碼算法，其特征在于：所述步驟7)中串行分層調度算法的計算過程為依此循環執行以下3個方程：

L(q_ji)＝L(Q_j)-L(r_ij)

L(Q_j)＝L(q_ji)+L'(r_ij)

其中，L(q_ji)為運算過程中的中間變量，表示為第j個變量節點傳遞給第i個校驗函數節點的外信息；L'(r_ij)為更新后的外信息；N(i)表示與第i個校驗節點相連接的變量節點集合，而N(i)/j表示N(i)中除去第j個變量節點的集合；tanh()為雙曲正切函數。