[發(fā)明專利]基于擴展最小和算法的NB-LDPC碼加權因子優(yōu)化譯碼器和方法

在審

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• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112953557A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 邱明娟;詹明;郝敏;郭靖
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 茍銘

1.一種基于擴展最小和算法的NB-LDPC碼加權因子優(yōu)化譯碼器，其特征在于，包括：判斷譯碼條件模塊、更新信息截斷長度模塊、校驗節(jié)點更新模塊、加權因子優(yōu)化算法模塊、變量節(jié)點更新模塊、判決模塊；

判斷譯碼條件模塊：用于判斷是否需要進行譯碼流程；通過判斷譯碼次數(shù)和上次譯碼是否成功決定是否需要繼續(xù)譯碼；如果譯碼成功，那么將不進行譯碼；否則，在迭代次數(shù)小于最大次數(shù)條件下進行譯碼；

更新信息截斷長度模塊：用于更新需要截斷的譯碼長度，確定信息在譯碼過程中的長度；

校驗節(jié)點更新模塊：用于更新校驗節(jié)點到變量節(jié)點的輸出消息向量；通過對本校驗節(jié)點除與之直接相連的變量節(jié)點以外的所有變量節(jié)點的輸出信息和信道進行運算得到的；

加權因子優(yōu)化算法模塊：用于減小震蕩導致的比特錯誤；

變量節(jié)點更新模塊：用于更新變量節(jié)點間輸出的信息向量；

判決模塊：嘗試譯碼，根據(jù)約束條件進行計算譯碼結果是否成功；如果成功將輸出譯碼結果，否則將回到判斷譯碼條件模塊。

2.一種基于擴展最小和算法的NB-LDPC碼加權因子優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟：

(I)初始化：根據(jù)收到的消息計算向量的對數(shù)似然比(LLR)，將其表示為LR[k],(0≤k≤q-1)；向量按降序排序到向量中LR；

(II)置換：校驗節(jié)點采用前向-后向操作更新驗證節(jié)點；根據(jù)以下公式計算向量U，其中是h校驗矩陣H的元素的取值、j是H對應位置的值是列數(shù)及a是元素h和列數(shù)j的乘積；

(III)校驗節(jié)點更新：校檢節(jié)點更新是搜索最大值的過程；假設兩個輸入消息變量為V和I，則兩個向量按降序排列；對應于運算結果的有限域為Vq，Iq和VIq；輸出結果向量VI按降序排列；

(IV)逆置換：執(zhí)行公式2；此步驟的操作是除法；

其中i是H對應位置的值是行數(shù)、h校驗矩陣H的元素的取值及a是矩陣對應位置的行數(shù)i和矩陣元素取值h相除；

(V)變量節(jié)點更新：假設輸入消息為A和B，相應的索引元素為Aq和Bq，輸出消息為T；對應的有限域元素為Tq；然后，矢量T按降序排列；相應的域元素是單步操作的結果；

(VI)譯碼判決：輸出變量將確定消息符號索引向量的第一項；如果譯碼成功，將輸出數(shù)據(jù)；否則，請返回步驟(II)。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于：當變量節(jié)點振蕩時，比較當前節(jié)點和上一個節(jié)點，如果不同，則修改當前值同時進行了相關的MATLAB仿真驗證，公式如下：

其中，i為迭代次數(shù)，是第i次迭代消息向量的值；η為權重因子調整消息變量的值；δ為歸一化因子；為迭代次數(shù)為i時，第n行m列的變量節(jié)點的值。

4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于：通過公式4，去設置截斷長度；只要選擇適當?shù)摩胖担涂梢愿鶕?jù)公式計算截斷長度N_m的值；q是NB-LDPC的進制數(shù)的值，也是有限域GF(q)中的值；

其中q為LDPC有限域進制的數(shù)值，ε為根據(jù)譯碼需要設定的值，取值范圍0＜ε≤q以及N_m為譯碼中的截斷長度。