[發(fā)明專利]一種基于參數(shù)估計的多因子修正LDPC碼譯碼方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810342373.5
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108494412A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖婧婷
• 申請（專利權(quán)）人: 國家新聞出版廣電總局廣播科學研究院
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 工業(yè)和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 張曦

本發(fā)明公開了一種基于參數(shù)估計的多因子修正LDPC碼譯碼方法及裝置，本發(fā)明在進行校驗節(jié)點更新處理的過程中，在求出變量節(jié)點到校驗節(jié)點傳遞置信度消息的最小值，估計出變量節(jié)點到校驗節(jié)點傳遞置信度消息的次小值后，在最小值與次小值前加入不同的修正因子對傳遞的置信度消息進行修正，從而有效解決了軟判決LDPC碼譯碼算法中，在校驗矩陣的每一行校驗節(jié)點更新過程既要找到最小值又要找次小值的運算，大大影響譯碼速率和實現(xiàn)復雜度的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于參數(shù)估計的多因子修正LDPC碼譯碼方法及裝置。

背景技術(shù)

研究LDPC碼的意義不僅僅在于它們接近香農(nóng)限的性能，更在于它即使采用一系列次優(yōu)的低復雜度譯碼算法，也能獲得很好的譯碼性能。對于譯碼來說主要分為兩大類，一類是基于置信傳播的軟判決譯碼算法。另一類是基于比特翻轉(zhuǎn)的硬判決譯碼算法。

對于硬判決譯碼算法，LDPC碼提出者Gallager最初在論文里提出了比特翻轉(zhuǎn)算法。后來，不斷有學者用了一些擴展參數(shù)來研究比特翻轉(zhuǎn)算法，使糾錯性能大大優(yōu)化，糾正的錯誤更多。雖然有眾多學者對硬判決算法進行了改進研究，但其性能終究不如軟判決譯碼算法。

對于軟判決譯碼算法，LDPC碼提出者Gallager在最初的論文里提出了一種置信度傳播的算法。在LDPC碼譯碼算法中，BP譯碼算法是最接近香農(nóng)限的譯碼算法，但是由于譯碼過程中涉及大量的tanh(x)函數(shù)、tanh^-1(x)函數(shù)和乘法運算，使得計算復雜度非常高。接下來一系列的學者開始對BP算法進行簡化。SPA譯碼算法把BP譯碼算法的進行對數(shù)化處理，使譯碼過程中大量的累乘運算變成了累加運算，降低了復雜度。MS譯碼算法是把SPA譯碼算法中tanh(x)函數(shù)的累乘運算簡化成求最小值次小值的運算，在損失了小部分性能的前提下，大大降低了復雜度。對于MS譯碼算法近似計算過程中造成的誤差，NMS、OMS等一系列用于補償近似計算過程中誤差的譯碼算法被提了出來。

目前，不論是MS算法還是NMS算法和OMS算法，都需要在每一行的校驗節(jié)點更新中找到最小值和次小值。在不考慮符號的情況下，在最小值的位置處放上次小值，其他位置放上最小值。對于硬件實現(xiàn)來說，在很少的時鐘內(nèi)從眾多數(shù)中，找出最小值與次小值，并記錄最小值的位置，這樣的運算需要復雜的組合邏輯設(shè)計。通常在LDPC碼的迭代譯碼中，每一次迭代需要的行更新數(shù)目非常多，等于校驗節(jié)點的個數(shù)。因此，這種每一行更新既要找到最小值又要找次小值的運算會大大影響譯碼的速率。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種基于參數(shù)估計的多因子修正LDPC碼譯碼方法及裝置，用以完全或者至少部分地解決上述問題。

為解決上述問題，本發(fā)明主要是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種基于參數(shù)估計的多因子修正LDPC碼譯碼方法，其特征在于，包括：步驟一、通過接收的信道信息，初始化所有變量節(jié)點到校驗節(jié)點傳遞的置信度消息；步驟二、通過變量節(jié)點到校驗節(jié)點傳遞的置信度消息中經(jīng)過修正因子修正后的最小值，以及經(jīng)過修正因子修正后的估計得到置信度消息的次小值，對校驗節(jié)點到變量節(jié)點傳遞的置信度消息進行近似計算，完成校驗節(jié)點的更新處理；步驟三、通過校驗節(jié)點對變量節(jié)點傳遞的置信度消息及接收的信道消息，計算變量節(jié)點到校驗節(jié)點更新的置信度消息，完成變量節(jié)點的更新處理；步驟四、通過校驗節(jié)點對變量節(jié)點傳遞的置信度消息及接收的信道消息，計算變量節(jié)點的置信度消息；步驟五、對變量節(jié)點的置信度消息進行硬判決，得到一個與碼長等長的序列，如果所述序列滿足LDPC碼的奇偶校驗方程或者達到最大迭代次數(shù)，則輸出該LDPC碼譯碼后序列，否則返回步驟二，直到得到的序列滿足LDPC碼的奇偶校驗方程或者達到最大迭代次數(shù)為止。