[發(fā)明專(zhuān)利]一種改進(jìn)的LDPC碼和積譯碼方案

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810415350.2
• 申請(qǐng)日: 2018-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108574492A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁建國(guó);孫雪敏;劉書(shū)涵;蹇紅;王曉蓉;劉力塽;袁素真
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H03M13/11
• 分類(lèi)號(hào): H03M13/11
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.本發(fā)明涉及一種低密度奇偶校驗(yàn)(Low Density Parity-Check,LDPC)碼的改進(jìn)和積譯碼算法方案。該方案在信道初始化時(shí)，采用變量節(jié)點(diǎn)似然比信息減去信道對(duì)數(shù)似然比信息的差值作為校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的輸入。然后，將“改變檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新過(guò)程可以影響誤碼率性能”的思想引入到經(jīng)典和積譯碼算法中去，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)消息的更新公式，減少了變量節(jié)點(diǎn)間的相關(guān)性，使改進(jìn)的和積譯碼算法消息更新過(guò)程更加符合實(shí)際。

譯碼的實(shí)質(zhì)是在校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)和變量節(jié)點(diǎn)之間的消息的互相傳遞，一定次數(shù)的迭代后信息趨于穩(wěn)定，之后再增加迭代次數(shù)也不會(huì)提升誤碼率性能。定義符號(hào)：

v＝(v₁,v₂,L,v_n)表示編碼后的碼字；

L^(l)(r_ji)表示第l次迭代，校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)j向變量節(jié)點(diǎn)i傳遞的外部似然比信息；

L^(l)(q_ij)表示第l次迭代，變量節(jié)點(diǎn)i向校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)j傳遞的外部似然比信息；

C(i)表示與變量節(jié)點(diǎn)i相連校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的集合；

C(i)\j表示除j節(jié)點(diǎn)外與變量節(jié)點(diǎn)相連的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的集合；

R(j)表示與校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)j相連變量節(jié)點(diǎn)的集合；

R(j)\i表示除i節(jié)點(diǎn)外與校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)相連的變量節(jié)點(diǎn)的集合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方案，本發(fā)明方案包含以下步驟：

1)信道初始化：經(jīng)典和積譯碼算法是信道接收的信息直接作為變量節(jié)點(diǎn)的初始似然比，而改進(jìn)后的算法采用變量節(jié)點(diǎn)似然比信息減去信道對(duì)數(shù)似然比信息的差值作為校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的輸入。

L^(l)(r_ji)-L(v_i)＝L^(l)(q_i'j) (1)

2)消息迭代更新過(guò)程

譯碼迭代的實(shí)質(zhì)為校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)和變量節(jié)點(diǎn)之間外部信息的互相傳遞。

①水平譯碼，校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)消息處理更新

根據(jù)節(jié)點(diǎn)存在狀態(tài)，選擇不同的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新公式。第l次迭代譯碼時(shí)，變量節(jié)點(diǎn)向校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)傳遞的信息為

其中，mean(t)為取均值運(yùn)算，K為常數(shù)，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)選取K＝3。

②垂直譯碼，比特節(jié)點(diǎn)消息處理更新

第l次迭代譯碼時(shí)，校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)向變量節(jié)點(diǎn)傳遞的信息為

3)譯碼判決

對(duì)全部的變量節(jié)點(diǎn)計(jì)算其硬判決信息L^(l)(Q_i)。

若L^(l)(Q_i)小于零，則判變量節(jié)點(diǎn)取值為1；反之，判取值為0，即(5)式。

若滿足v·H^T＝0條件或者迭代次數(shù)已經(jīng)達(dá)到先前所設(shè)的最大值，則停止迭代。否則，返回第2)步進(jìn)行下一次迭代。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改進(jìn)的LDPC碼和積譯碼算法方案，其特征在于：信道初始化時(shí)采用變量節(jié)點(diǎn)似然比信息減去信道對(duì)數(shù)似然比信息的差值作為校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的輸入；然后將動(dòng)態(tài)調(diào)整節(jié)點(diǎn)更新過(guò)程的思想引入到經(jīng)典和積譯碼算法中去，使該改進(jìn)算法具有更加合適的消息更新規(guī)則，降低了變量節(jié)點(diǎn)間的相關(guān)性，從而提升其譯碼糾錯(cuò)性能同時(shí)降低譯碼平均迭代次數(shù)。