[發明專利]一種用于打孔LDPC硬判決譯碼的預處理方法

有效

• 申請號: 201611149122.2
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106603084B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 馬志剛;王亞軍;蘇翠萍;張軻
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十研究所
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

本發明提供了一種用于打孔LDPC硬判決譯碼的預處理方法，首先，根據編碼打孔算法對編碼后的打孔校驗信息位置進行確定；然后，根據打孔位置找到生成矩陣G位置相關單元；再利用接收到的信息，按照LDPC編碼算法做預編碼處理，補全打孔丟失的校驗信息；最后，將補全的接收信息按硬判決算法做LDPC譯碼工作，達到編碼糾錯性能。本發明對硬件資源的消耗少，且易于工程實現；對于打孔的情況能提供約0.5dB的譯碼增益，特別是在打孔位置較多、信道條件較差的情況，糾錯性能更為顯著。

技術領域

本發明屬于信道編碼領域，涉及一種用于打孔LDPC硬判決譯碼的預處理方法。

背景技術

低密度奇偶校驗碼(LDPC)在通信系統中表現出迄今為止最接近香農極限的糾錯性能，已經廣泛應用于光通信、衛星通信、深空通信、第四代移動通信、高速與甚高速率數字用戶線和磁記錄等系統中。但是與其他糾錯碼相比，LDPC碼的編解碼通常需要大量的硬件資源消耗和處理時間，這就大大限制了其實際應用。近年來，研究的努力方向主要集中在降低編譯碼復雜度、應用嵌入式微系統和提高電子系統的運行速度等方面，然而硬件水平的限制使得大量研究人員更關注對現有算法的改進或替代。通過改進或替代算法來降低硬件實現的復雜度是明智且合理的選擇，改進后的算法在某種程度上可以降低對硬件的要求，從而達到降低成本、易于實用的目的。

在LDPC譯碼中，主要分為硬判決譯碼和軟判決譯碼兩大類，硬判決譯碼不需要任何軟信息即可實現解碼，結構簡單，運算量較小，易于工程實現，但較軟判決譯碼糾錯性能約低2～3dB。軟判決譯碼具有良好的的性能，但資源需求量大，實現復雜度較高。

對LDPC碼進行打孔處理是一種實現可變速率LDPC的方法，其思想是通過刪除校驗信息中的一些信息比特，來達到實現調整碼率和碼長的目的。在實際應用中，經常會遇到調整碼長或碼率來匹配通信的速率的情況，目前主要采用軟判決譯碼的方法來進行譯碼。然而在碼長較長、硬件資源緊張的條件下，軟判決譯碼的實現難度異常大甚至是不可能的，若采用硬判決LDPC譯碼方法，譯碼糾錯增益就會有較大的損失，特別是在打孔信息較多、信道條件較差的情況下硬判決LDPC譯碼甚至會失去譯碼糾錯能力。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種用于打孔LDPC硬判決譯碼的預處理方法，根據打孔信息位置，結合生成矩陣，對接收到的信息進行預編碼處理，再進行譯碼，最后得到譯碼結果。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括以下步驟：

(1)根據編碼打孔算法，確認編碼后打孔校驗信息的位置K1，K2…Kn，從接收信息中找出編碼信息C，即信息比特；

(2)根據校驗矩陣H變換得到生成矩陣G，找出與打孔信息Ki對應的生成矩陣G中的第Ki列Gi，其中對應關系指的是第Ki個信息位與生成矩陣G的第Ki列互為對應關系；

(3)將所有生成矩陣第Ki列中非0元素對應的接收碼字中編碼信息單元C，模2求和，得到預編碼后的校驗信息Pki；利用編碼信息C做部分重新編碼處理來恢復打孔部分的校驗信息；

(4)重復步驟(2)、(3)，遍歷i的各個取值，分別求出所有打孔位置校驗信息恢復值Pki；

(5)分別用求出的Pki來補全接收信息中第Ki個打孔校驗信息，恢復出完整的碼字S’；

(6)將S’作為新的接收編碼信息，運用LDPC硬判決譯碼算法解出譯碼信息。

本發明的有益效果是：

(1)本發明提出的預處理方法，在譯碼之前對接收信息做了部分重新編碼處理，恢復打孔部分信息，為譯碼處理提供了更多可信信息，相比于以往直接進行硬判決譯碼的做法，能有約0.5dB的譯碼增益，特別是在打孔、信道條件較為苛刻時，效果更加明顯；