[發明專利]多邊類型低密度奇偶校驗碼的分邊類中繼譯碼方法

有效

• 申請號: 201811368000.1
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109639394B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 游瑩;陳平平;林捷
• 申請（專利權）人: 福建師范大學福清分校
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 福州市眾韜專利代理事務所(普通合伙) 35220
• 代理人: 陳智雄;宋立惠

1.一種多邊類型低密度奇偶校驗碼的分邊類中繼譯碼方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟0、初始化中繼點R傳遞給譯碼分支A的似然信息RtoA、中繼點R傳遞給譯碼分支B的似然信息RtoB，并設置本次譯碼迭代總次數Ritem_num；所述中繼點R指的是刪余變量節點；所述譯碼分支A指的是對邊度等于1的邊類及其相關部分進行迭代譯碼；所述譯碼分支B指的是對邊度等于2的邊類及其相關部分進行迭代譯碼；

步驟1、初始化迭代計數器Ritem；

步驟2、執行所述譯碼分支A,包括以下步驟：

步驟21、設置所述譯碼分支A的迭代總次數Aitem_num，并初始化所述譯碼分支A的迭代計數器Aitem；

計算與T1類邊相連的變量節點的信道信息pLchy_V；

初始化T3類邊上由變量節點到校驗點方向上的信息VC_T3為0；

其中，所述T1類邊是指與變量節點連接的邊度為1且與校驗節點連接的邊度也為1的邊類；所述T3類邊是指與變量節點連接的邊度為q₃且與校驗節點連接的邊度為r₃的邊類，其中q₃和r₃為大于0的整數；所述譯碼分支A只包含T1類邊和T3類邊的譯碼處理；

步驟22、計算T1邊上由變量節點到校驗點方向上的信息VC_T1，計算公式為：其中，f_T1為與T1類邊相連的變量節點的個數，i為0到f_T1-1范圍內的整數；

步驟23、計算T3邊上由校驗點到變量節點方向上的信息CV_T3，計算公式為：其中，f_T1為與T1類邊相連的變量節點的個數，r₃為與校驗節點相連的T3類邊的邊度,i為0到f_T1-1范圍內的整數，j為0到r₃-1范圍內的整數，t為0到r₃-1范圍內且不同于j的整數，inter_VC_T3為VC_T3經過交織器后的信息，Γ表示滿足條件的所有項的集合，Ω的計算公式為：

其中:

步驟24、計算T3邊上由變量節點到校驗點方向上的信息VC_T3，計算公式為：其中，f_T3為與T3邊類相連的變量節點的個數，即刪余變量節點的數量，q₃為與變量節點連接的T3類邊的邊度,i為0到f_T3-1范圍內的整數，j為0到q₃-1范圍內的整數，t為0到q₃-1范圍內且不同于j的整數，Deinter_CV_T3為CV_T3經過交織器后的信息，RtoA為所述中繼點R傳遞給所述譯碼分支A的似然信息；

步驟25、計算T1邊上由校驗點到變量節點方向上的信息CV_T1，計算公式為：其中，f_T1為T1類邊連接的變量節點個數，i為0到f_T1-1范圍內的整數，r₃為與校驗節點相連的T3類邊的邊度,t為0到r₃-1范圍內的整數，inter_VC_T3為VC_T3經過交織器后的信息，Γ表示滿足條件的所有項的集合，Ω的計算公式為：

其中:

步驟26、進行提前判決,包括以下步驟：

計算信息節點經過T3邊類在第i個校驗節點處碼字的模2和為C_i；

根據VC_T1的值進行碼字估計，公式為：

其中表示估計的碼字結果；

若等于C_i，則譯碼成功，結束譯碼分支A，執行步驟3；否則執行步驟27；

步驟27、對所述譯碼分支A的迭代計數器Aitem進行加1操作，若所述譯碼分支A的迭代計數器Aitem小于所述譯碼分支A的迭代總次數Aitem_num，則執行步驟22，否則結束譯碼分支A，執行步驟3；

步驟3、在所述中繼點R處交換信息，更新所述譯碼分支A傳遞給所述中繼點R的似然信息AtoR以及所述中繼點R傳遞給所述譯碼分支B的似然信息RtoB,包括以下步驟：

步驟31、更新所述譯碼分支A傳遞給所述中繼點R的似然信息AtoR的值，計算公式為：其中，f_T3為與T3邊類相連的變量節點的個數，即刪余變量節點的數量，i為0到f_T3-1范圍內的整數，q₃為與變量節點連接的T3類邊的邊度，t為0到q₃-1范圍內的整數，Deinter_CV_T3為CV_T3經過交織器后的信息；

步驟32、計算所述中繼點R傳遞給所述譯碼分支B的似然信息RtoB的值，計算公式為：其中，f_T3為與T3邊類相連的變量節點的個數，即刪余變量節點的數量，i為0到f_T3-1范圍內的整數；

步驟4、執行所述譯碼分支B，包括以下步驟：

步驟41、設置所述譯碼分支B的迭代總次數Bitem_num，并初始化所述譯碼分支B的迭代計數器Bitem；

計算與T2類邊相連的變量節點的信道信息pLV以及與其他Ti類邊相連的變量節點的信道信息pLchy_Ti；

初始化T2邊上由校驗點到變量節點方向上的信息CV_{T2_a}和CV_{T2_b}為0；初始化Ti邊上由變量節點到校驗點方向上的信息VC_Ti為0；

其中，所述T2類邊是指與變量節點連接的邊度為2且與校驗節點連接的邊度也為2的邊類；所述Ti類邊是指與變量節點連接的邊度為q_i且與校驗節點連接的邊度為r_i的邊類，q_i和r_i是大于0的整數,i是4到n_e范圍的一個整數；n_e是多邊類型低密度奇偶校驗碼的邊類總數；

步驟42、計算T₂邊上由變量節點到校驗點方向上的信息VC_{T2_a}和VC_{T2_b}，計算公式為：其中，f_T2為與T2邊相連的變量節點的個數，i為0到f_T2-1范圍內的整數，Ω的計算公式為：

其中:

步驟43、計算Ti邊上由校驗點到變量節點方向上的信息CV_Ti，計算方式為：

其中，n_e表示多邊類型低密度奇偶校驗碼的邊類總數，f_T2為與T2邊相連的變量節點的個數，r_i為與校驗節點相連的Ti類邊的邊度，r_h為與校驗節點相連的Th類邊的邊度，i為4到n_e范圍內的整數，j為0到r_i-1范圍內的整數，l為0到f_T2-1范圍的整數，t為0到r_i-1范圍內且不同于j的整數，h為4到n_e范圍內且不同于i的整數，k為0到r_h-1范圍內的整數，inter_VC_Ti是VC_Ti經過交織器后的信息，inter_VC_Th是VC_Th經過交織器后的信息，Γ表示滿足條件的所有項的集合，Ω的計算公式為：

其中:

步驟44、計算Ti邊上由變量節點到校驗點方向上的信息VC_Ti，計算方式為：

其中，n_e表示多邊類型低密度奇偶校驗碼的邊類數，q_i為與變量節點相連的Ti類邊的邊度，r_i為與校驗節點相連的Ti類邊邊度,f_Ti為與Ti類邊相連的變量節點的個數，w為0到f_Ti-1的范圍內的整數，i為4到n_e范圍內的整數，pun表示與刪余變量節點相連的邊類個數，j為0到q_i-1范圍內的整數，t為0到q_i-1范圍內且不同于j的整數，Deinter_CV_Ti為CV_Ti經過交織器后的信息；RtoB為所述中繼點R傳遞給所述譯碼分支B的似然信息；

步驟45、計算T2邊上由校驗點到變量節點方向上的信息CV_{T2_a}和CV_{T2_b}，計算公式為：

其中，n_e表示多邊類型低密度奇偶校驗碼的邊類總數，r_i為與校驗節點相連的Ti類邊的邊度,f_T2為與T2邊相連的變量節點的個數，i為4到n_e范圍內的整數，j為0到r_i-1范圍內的整數，w為0到f_T2-1范圍內的整數，inter_VC_Ti為VC_Ti經過交織器后的信息，Γ表示滿足條件的所有項的集合，Ω的計算公式為：

其中:

步驟46、進行提前判決，包括以下步驟：

計算信息節點經過Ti(4≤i≤n_e)邊類，在第j個校驗節點處碼字的模2和為c_j，0≤jf_T2；

根據VC_{T2_a}和VC_{T2_b}的值進行碼字估計，公式為：其中表示估計的碼字結果，f_T2為與T2邊相連的變量節點的個數，j為0到f_T2-1范圍內的整數，Ω的計算公式為：

其中:

若則譯碼成功，結束譯碼分支B，執行步驟5；否則執行步驟47；

步驟47、對所述譯碼分支B的迭代計數器Bitem進行加1操作，若所述譯碼分支B的迭代計數器Bitem小于所述譯碼分支B的迭代總次數Bitem_num，則執行步驟42，否則結束譯碼分支B，執行步驟5

步驟5、在所述中繼點R處交換信息，更新所述譯碼分支B傳遞給所述中繼點R的似然信息BtoR以及所述中繼點R傳遞給所述譯碼分支A的似然信息RtoA，包括以下步驟：

步驟51、更新所述譯碼分支B傳遞給所述中繼點R的似然信息BtoR，計算公式為：其中，f_T3為與T3邊類相連的變量節點的個數，即刪余變量節點的數量，pun表示與刪余變量節點相連邊類的數量，i為4到3+pun范圍內的整數，w為0到f_T3-1范圍內的整數，q_i為與變量節點相連的Ti類邊的邊度，t為0到q_i-1范圍內的整數，Deinter_CV_Ti為CV_Ti經過交織器后的信息；

步驟52、更新所述中繼點R傳遞給所述譯碼分支A的似然信息RtoA，計算公式為：

其中，f_T3為與T3邊類相連的變量節點的個數，即刪余變量節點的數量，j為0到f_T3-1范圍內的整數

步驟6、對所述迭代計數器Ritem進行加1操作，判斷若所述迭代計數器Ritem小于所述迭代總次數Ritem_num，則執行步驟2，否則執行步驟7；

步驟7、對信息位進行判決，得到最終的譯碼結果，包括以下步驟：

步驟71、對刪余的信息位進行碼字判決，判決公式為：

其中，f_T3為與T3邊類相連的變量節點的個數，即刪余變量節點的數量，j為0到f_T3-1范圍內的整數；

步驟72、對未刪余的信息位進行判決，包含以下步驟：

計算Ti類邊傳給未刪余信息位的似然信息pLLR_Ti(w)，計算公式為：

其中，n_e表示多邊類型低密度奇偶校驗碼總的邊類個數，q_i為與變量節點相連的Ti類邊的邊度，f_Ti為與Ti類邊相連的變量節點的個數，pun為與刪余變量節點相連的邊類數量w為0到f_Ti范圍內的整數，i為4+pun到n_e范圍內的整數，t為0到q_i-1范圍內的整數，Deinter_CV_Ti為CV_Ti經過交織器后的信息，pLchy_Ti為Ti類邊相連的變量節點的信道信息；

對與Ti類邊相連的第j個碼字進行判決，判決公式為：

其中，n_e表示多邊類型低密度奇偶校驗碼總的邊類個數，f_Ti為與Ti類邊相連的變量節點的個數，pun為與刪余變量節點相連的邊類數量，w為0到f_Ti范圍內的整數，i為4+pun到n_e范圍內的整數。