[發明專利]一種基于動態選擇的LDPC碼譯碼方法

有效

• 申請號: 201710654434.7
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107547090B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 陳明;洪濤;黃立新;許瑞寧;張頌
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11;H04L1/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 馮艷芬

本發明公開了一種基于動態選擇的LDPC碼的譯碼方法，本發明通過對雙曲正切函數圖像的研究，在校驗節點處的處理過程中，動態選擇LLR?BP算法或者Min?Sum算法，在譯碼性能降低不大的基礎上，大大降低譯碼復雜度，便于LDPC碼的實際應用。

技術領域

本發明涉及譯碼方法，尤其涉及一種基于動態選擇的LDPC碼譯碼方法。

背景技術

低密度奇偶檢驗碼最早由Gallager于1963年提出，20世紀90年代后期，由于Turbo碼的發現使得學者重新對LDPC碼進行了研究。現在LDPC碼從理論上已被證明是一類非常接近香農限的糾錯碼。

LDPC碼的譯碼算法包括對數域消息傳遞(LLR-BP)算法和最小和(Min-Sum)算法。在碼長無限長、二分圖無環的情況下，基于軟判決的LLR-BP算法等價于最優的最大似然譯碼，但由于LLR-BP算法在校驗檢點處的處理步驟中，要進行大量的雙曲正切函數與其反函數的計算，所以導致該譯碼算法的復雜度極高，難于硬件實現。而Min-Sum算法雖然因為引入最小值函數替代了校驗檢點處的處理步驟中的雙曲正切函數，簡化了譯碼復雜度，但是卻使得譯碼的誤碼率大大增加。復雜度和誤碼率如何平衡，無疑限制了LDPC碼在實際中的應用。

發明內容

發明目的：本發明針對現有技術存在的問題，提供一種基于動態選擇的LDPC碼譯碼方法，其譯碼性能好、譯碼復雜度低、便于硬件實現。

技術方案：本發明所述的基于動態選擇的LDPC碼譯碼方法包括：

(1)根據信道的先驗知識，將初始概率似然比作為對應變量節點n的初始消息，傳送至與其相連的校驗節點m_n，并設置迭代次數l＝1；其中，n＝1,...,N，N為變量節點的個數，m_n∈M(n)，形如M(·)為Tanner圖中和變量節點·相連接的校驗節點的集合，為從集合N(m_n)\n傳到校驗節點m_n的概率信息，形如N(·)為Tanner圖中和校驗節點·相連接的變量節點的集合；

(2)定義危險區域x∈[0,0.77]，并判斷第l-1次迭代中對于校驗節點m，與其相連變量節點n_m的概率似然比是否在危險區域內，n_m∈N(m)；當所有值都落在危險區域之外時，或者有且只有一個變量節點的概率似然比值落在危險區域中時，執行步驟(3)，否則執行步驟(4)，其中，m＝1,...,M，M為校驗節點的個數；

(3)利用Min-Sum算法，計算變量節點n_m向對應校驗節點m傳遞的消息概率值并執行步驟(5)，其中，為從集合M(n_m)\m傳到變量節點n_m的概率信息，m＝1,...,M，n_m∈N(m)；

(4)利用LLR-BP算法，計算變量節點n_m向對應校驗節點m傳遞的消息概率值m＝1,...,M，n_m∈N(m)，并執行步驟(5)；

(5)對于變量節點n和與其相連的校驗節點m_n，根據計算第l次迭代時校驗節點m_n向該變量節點n傳遞的消息概率值同時計算第l次迭代時后驗概率似然比L^(l)(q_n)；其中，n＝1,...,N，m_n∈M(n)；

(6)若L^(l)(q_n)＞0，判定譯碼得到的第n個符號為否則從而生成譯碼得到的符號向量

(7)檢測校驗方程是否成立，H為校驗矩陣，若成立則判定譯碼成功，否則令l＝l+1，返回執行步驟(2)，直至譯碼成功或迭代次數達到預設次數，若達到預設次數仍未譯碼成功，則結束譯碼并判定譯碼失敗。