[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于G-LDPC編碼協(xié)作的聯(lián)合迭代譯碼方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910654612.5
• 申請(qǐng)日: 2019-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN110336567B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張順外;馬金朋;魏琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H03M13/11
• 分類號(hào): H03M13/11
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

1.一種應(yīng)用于G-LDPC編碼協(xié)作的聯(lián)合迭代譯碼方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、信源節(jié)點(diǎn)S通過編碼器G-LDPC-S對(duì)產(chǎn)生的信息比特編碼，生成碼字C并通過廣播信道將其發(fā)送至中繼節(jié)點(diǎn)R和節(jié)目節(jié)點(diǎn)D；

步驟S2、中繼節(jié)點(diǎn)R將接收到的信息通過譯碼器Decoder-R譯碼，獲取原始的信息比特，再將信息比特通過譯碼器G-LDPC-R重新編碼，并將編碼取得的校驗(yàn)比特通過廣播信道發(fā)往目的節(jié)點(diǎn)D；

步驟S3、目的節(jié)點(diǎn)接收來自信源節(jié)點(diǎn)S與中繼節(jié)點(diǎn)R的信息，基于校驗(yàn)矩陣和碼字之間的檢驗(yàn)關(guān)系，通過聯(lián)合迭代譯碼算法分析系統(tǒng)的錯(cuò)誤碼率性能；

所述聯(lián)合迭代譯碼算法基于雙層Tanner圖，采用對(duì)數(shù)似然比形式將聯(lián)合迭代譯碼校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新處乘法算法轉(zhuǎn)換為加法算法，再利用聯(lián)合最小和迭代譯碼把對(duì)數(shù)譯碼中雙曲正切函數(shù)近似為輸入信息的最小和形式，所述目的節(jié)點(diǎn)的譯碼器采用聯(lián)合譯碼；

信號(hào)源點(diǎn)S與中繼節(jié)點(diǎn)R，分別使用校驗(yàn)矩陣H₁和H₂、分組碼c₁和c₂，中繼節(jié)點(diǎn)將譯碼器輸出作為其信息序列進(jìn)行再編碼，在目的節(jié)點(diǎn)的譯碼器中，聯(lián)合迭代譯碼基于雙層Tanner圖，其中v_n(n＝1,…N)為H₁和H₂的共同變量節(jié)點(diǎn)，v_n(n＝N+1,…N+M₂)為H₂的變量節(jié)點(diǎn)；為H₁的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，為H₂的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)；每個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)為一個(gè)檢驗(yàn)關(guān)系，若一個(gè)變量節(jié)點(diǎn)的某條邊與某個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)相連，則表示該變量節(jié)點(diǎn)參與了此校驗(yàn)；v_n(n＝1,…N)和構(gòu)成雙層Tanner圖的第一層，v_n(n＝N+1,…N+M₂)和構(gòu)成雙層Tanner圖的第二層，雙層Tanner圖結(jié)構(gòu)中的共同信息位同時(shí)參與了Tanner圖中第一層和第二層校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)所確定的校驗(yàn)關(guān)系。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于G-LDPC編碼協(xié)作的聯(lián)合迭代譯碼方法，其特征在于，所述信源節(jié)點(diǎn)S將信息比特序列經(jīng)檢驗(yàn)矩陣的G-LDPC系統(tǒng)碼編碼，生成碼長(zhǎng)為N的碼字碼字c₁中包含原始的信息比特和校驗(yàn)比特。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于G-LDPC編碼協(xié)作的聯(lián)合迭代譯碼方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述中繼節(jié)點(diǎn)R通過譯碼器Decoder-R對(duì)來自信源節(jié)點(diǎn)S的碼字c₁進(jìn)行譯碼恢復(fù)出原始比特，再利用校驗(yàn)矩陣通過編碼器LDPC-R重新編碼，生成碼字為由于碼字c₁和c₂有相同的信息位，故僅將碼字c₂的校驗(yàn)位傳送至目的節(jié)點(diǎn)D。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于G-LDPC編碼協(xié)作的聯(lián)合迭代譯碼方法，其特征在于，所述步驟S3中，目的節(jié)點(diǎn)的編碼系統(tǒng)滿足檢驗(yàn)關(guān)系Hc＝0，其中，即c₁的整個(gè)碼字與c₂的校驗(yàn)位組成碼長(zhǎng)N+M₂的符合碼字，與其對(duì)應(yīng)的編碼校驗(yàn)矩陣

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于G-LDPC編碼協(xié)作的聯(lián)合迭代譯碼方法，其特征在于，校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新時(shí)，采用歸一化方法對(duì)聯(lián)合最小和迭代譯碼帶來的過估計(jì)進(jìn)行有效的降低，并根據(jù)檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)輸入信息的最小值和次小值的間距差，確定每一次迭代過程中歸一化方法中乘性因子的取值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于G-LDPC編碼協(xié)作的聯(lián)合迭代譯碼方法，其特征在于，所述聯(lián)合迭代譯碼算法中，變量節(jié)點(diǎn)之間的信息滿足獨(dú)立分布條件，采用乘性因子修正變量節(jié)點(diǎn)。