基于LDPC码节点剩余度置信传播译码的改进方法技术

本发明专利技术公开一种基于低密度奇偶校验(LDPC，Low‑Density Parity‑Check)码节点剩余度置信传播译码的改进方法。LDPC码的剩余度置信传播(RBP，Residual Belief Propagation)和基于校验节点的剩余度置信传播(NWRBP，Node‑wise RBP)是根据剩余度值的有序度量，动态选择最大剩余度值所在的边或校验节点，对其依次进行更新。对比依次同步更新所有校验节点和变量节点的Flooding译码，NWRBP的收敛速度和译码性能有了很大的提高。基于NWRBP，本发明专利技术提出了一种改进型NWRBP(ENWRBP,Enhanced NWRBP)，通过统计NWRBP译码过程中各变量节点的更新次数，如果NWRBP迭代译码失败，然后将更新次数最少的变量节点的初始化值设置为0，并重新译码。仿真结果表明，与NWRBP相比，ENWRBP译码方法有效降低了误码率(BER,Bit Error Rate)和误帧率(FER，Frame Error Rate)。

An improved method based on LDPC code node residual confidence propagation decoding

The invention discloses a method based on low density parity check (LDPC Low, Density Parity Check) improved method of belief propagation decoding code node residual. LDPC code the residual degrees of belief propagation (RBP, Residual Belief Propagation) and check node redundancy based on belief propagation (NWRBP, Node wise RBP) is based on the residual value of the ordered metric, select the maximum residual value of dynamic edge or check node, the update. Compared with the Flooding decoding of all the check nodes and variable nodes, the convergence speed and decoding performance of NWRBP are greatly improved. Based on NWRBP, the invention proposes a modified NWRBP (ENWRBP, Enhanced, NWRBP) through the NWRBP statistical variable nodes in the process of decoding update times, if the NWRBP iterative decoding failure, and then update the variable node the least number of initial value is set to 0, and re decoding. The simulation results show that compared with NWRBP, ENWRBP decoding method can effectively reduce the bit error rate (BER, Bit Error Rate) and frame error rate (FER, Frame Error Rate).

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子、通讯、与信息工程类领域，特别涉及无线通信和信息存储中LDPC纠错码的译码方法的设计。
技术介绍
低密度奇偶校验(LDPC,Low-DensityParity-Check)码是一种线性分组码。LDPC码因其接近香浓极限的特性，目前已经被广泛应用到深空通信、光纤通信、卫星数字视频、音频广播、数据存储等领域。传统LDPC码的迭代译码方法flooding，在每次迭代过程中，先同时更新所有的从变量节点到校验节点的信息，然后再同时更新所有的从校验节点到变量节点的信息。flooding译码的收敛速度较慢，为了提高译码收敛速度，Casado等人将剩余度概念运用到了置信传播，并提出了两种译码时序：基于剩余度置信(RBP,ResidualBeliefPropagation)传播译码、基于校验节点的剩余度置信传播(NWRBP,Node-WiseRBP)译码。两者的区别是，RBP动态选择最大剩余度所在的边进行更新，而NWRBP动态选择最大剩余度所在的校验节点进行更新。这两个译码方法的收敛速度都优于flooding。尽管RBP和NWRBP的误码率低于flooding，然而这两种动态译码过程容易出现边或节点更新次数不均匀的现象，且性能受限于陷井集(trappingsets)的影响，导致一些错误的变量节点(即误码)在多次迭代译码后仍然不能被纠正。
技术实现思路
经研究发现，NWRBP在译码过程中，变量节点更新的次数并不均衡，存在某些节点更新次数极少的现象。而相对于更新次数较多的变量节点，更新次数较少的变量节点不能为相邻节点提供足够的有用信息，亦或该节点无法从相邻节点获得有用信息，导致相邻节点或其本身发生错误的概率更大。本专利技术正是利用这一现象，在NWRBP译码的基础上提出一种改进方法EnhancedNWRBP(ENWRBP)，该方法能有效均衡各变量节点的更新次数，从而进一步降低了LDPC码的译码误码率。技术方案如下：为方便理解译码流程，定义符号如下：N(cm)＝{vn:hmn＝1本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于LDPC码节点剩余度置信传播译码的改进方法，其特征在于，包括以下流程：其中：N(cm)＝{vn:hmn＝1}表示与校验节点cm相连的所有变量节点的集合；N(cm)\vn表示集合N(cm)除去变量节点vn后的集合；N(vn)＝{cm:hmn＝1}表示与变量节点vn相连的所有校验节点的集合；N(vn)\cm表示集合N(vn)除去校验节点cm后的集合；Lvj→ci表示变量节点vj向校验节点ci传递的置信度消息；节点ci向变量节点vj发送的消息前后的置信度。

【技术特征摘要】
1.基于LDPC码节点剩余度置信传播译码的改进方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：周华，翁少辉，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32