【技术实现步骤摘要】
基于校验节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法
本专利技术涉及一种低密度奇偶校验码(LDPC)的译码算法,具体来说涉及一种基于因子图中校验节点的懒惰串行分层调度(Check-NodeLazySerialLayeredScheduling,CN-LSLS)的LDPC译码算法。
技术介绍
在通信系统中,信道编码是有效的减小噪声影响的错误检测与纠错技术,其中低密度奇偶校验码(Low-DensityParity-CheckCode,LDPCCode)是目前最接近香农门限的编码技术。然而LDPC译码和迭代均衡的最优算法的复杂度太高,常常不可实现,为此需要寻找复杂度较低的次优算法。基于因子图的置信度传播(beliefpropagation)算法提供了一种复杂度较低且性能良好的译码方案,其中和积算法(sum-productalgorithm,SPA)是一类广泛应用的置信度传播算法。SPA采用局部运算,简化了边缘概率方程和后验概率方程的全局计算,从而降低了LDPC码和迭代均衡算法的复杂度。但是,基于因子图的算法存在以下问题:(a)因子图中的短环增加了变量之间的相关性,容易造成误码扩散,从而降低置信度传播算法性能。(b)置信度传播算法的运算复杂度与因子图中每个函数节点边的数目呈指数增长,因此因子图中存在的大量边增加了算法实现的复杂度。(c)传统的置信度传播速度较慢,所需迭代次数较多,增加了译码器和均衡器的延时和功耗。这三个问题会降低通信系统的可靠性,增加接收系统的复杂度、延时和功耗,从而影响LDPC码的实用性。目前主流的LDPC译码算法都是基于置信度传播的译码方式。LDPC ...
【技术保护点】
一种基于校验节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法,该算法基于现场可编程门阵列FPGA硬件平台进行实现,其特征在于,包含以下步骤:1)根据LDPC码的校验矩阵P,建立因子图;2)初始化因子图中所有外信息为零;3)初始化变量节点的后验概率信息;4)初始化懒惰校验函数节点集合为空集;5)如果懒惰校验函数节点集合为空集,则重置该集合,使其包含所有校验节点;6)依次选择懒惰校验函数节点集合中的校验节点;7)根据串行分层调度算法,更新步骤6)中所选校验节点的后验概率;8)根据步骤7)中的校验节点后验概率判断懒惰条件是否满足,如果满足懒惰条件,则将步骤6)中所选的校验节点从懒惰校验函数节点集合中删除,否则保留该校验节点;9)重复步骤6)~8),直至所有校验节点都被选择一次;10)根据变量节点的置信度进行硬判决,得到二进制译码结果B;11)判断译码停止条件是否满足,如果译码条件已满足,则终止译码过程,否则重复步骤5)~10)直至译码停止条件被满足。
【技术特征摘要】
1.一种基于校验节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法,该算法基于现场可编程门阵列FPGA硬件平台进行实现,其特征在于,包含以下步骤:1)根据LDPC码的校验矩阵P,建立因子图;2)初始化因子图中所有外信息为零;3)初始化变量节点的后验概率信息;4)初始化懒惰校验函数节点集合为空集;5)如果懒惰校验函数节点集合为空集,则重置该集合,使其包含所有校验节点;6)依次选择懒惰校验函数节点集合中的校验节点;7)根据串行分层调度算法,更新步骤6)中所选校验节点的后验概率;8)根据步骤7)中的校验节点后验概率判断懒惰条件是否满足,如果满足懒惰条件,则将步骤6)中所选的校验节点从懒惰校验函数节点集合中删除,否则保留该校验节点;9)重复步骤6)~8),直至所有校验节点都被选择一次;10)根据变量节点的置信度进行硬判决,得到二进制译码结果B;11)判断译码停止条件是否满足,如果译码条件已满足,则终止译码过程,否则重复步骤5)~10)直至译码停止条件被满足。2.根据权利要求1所述的一种基于校验节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法,其特征在于:所述步骤1)中LDPC码的校验矩阵P大小为m×n,其中m为其行数,n为其列数,其元素为0,1。3.根据权利要求1所述的一种基于校验节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法,其特征在于:所述步骤1)中校验矩阵P的每行对应因子图中的1个校验函数节点,每列对应因子图中的一个变量节点,即该因子图中具有m个校验函数节点和n个变量节点,当校验矩阵中的元素P(i,j)(1≤j≤m,1≤i≤n)为1时,第i个校验函数节点和第j个变量节点之间建立一条边。4.根据权利要求1所述的一种基于校验节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法,其特征在于:所述步骤2)中外信息(L(rij))为第i个校验函数节点传递给第j个变量节点的外部置信度信息。5.根据权利要求1所述的一种基于校验节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法,其特征在于:所述步骤3)的后验概率信息,在第j个变量节点的后验概率信息(L...
【专利技术属性】
技术研发人员:张建军,范玉进,颜凯,张鹏泉,
申请(专利权)人:天津光电通信技术有限公司,
类型:发明
国别省市:天津,12
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