一种循环切换的混合加权比特翻转LDPC译码方法技术

本发明专利技术公开了一种循环切换的混合加权比特翻转LDPC译码方法，包括译码器开始对接收码字进行硬判决，初始译码采用IM‑WBF算法，并设置最大迭代次数，所述的最大迭代次数是指当迭代次数达到最大值时，不管译码是否成功，停止迭代并输出译码结果，本发明专利技术采用两种加权比特翻转算法LC‑WBF和IM‑WBF进行现有的两种加权比特翻转算法LC‑WBF和IM‑WBF进行结合，通过两个算法在译码出现纠错死循环后进行不断的循环切换，达到了比原来算法性能更佳，收敛更快的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种译码方法，具体涉及一种循环切换的混合加权比特翻转LDPC译码方法。
技术介绍
作为一种逼近香农极限的好码，低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check，LDPC)码在移动和深空通信等领域具有重要的应用前景。LDPC码作为一种线性分组码，是由其稀疏校验矩阵定义的。由于LDPC码具有十分优越的性能，引起了人们的极大关注。基于置信传播理论的和积算法是一种性能优异的LDPC译码算法，但其计算复杂度较高，因此硬件实现难度较大。为了降低实现难度，有学者提出了最小和算法，以性能的损失换取复杂度的降低，但实际上由于最小和算法中校验节点和信息节点间传递的是实数，计算复杂度依然较高。另一种LDPC译码算法，比特翻转(Bit Flipping，BF)译码算法，信息节点和校验节点之间传递的是二进制信息，因此计算复杂度较低，硬件实现简单，但性能不够理想。为了进一步提高BF译码算法的性能，学者们在硬判决的基础上加入信息可靠度的计算，提出了加权比特翻转(Weighted BF，WBF)系列算法，实现了性能和计算复杂度之间更好的折衷。近年来提出的WBF系列算法主要有：modified weighted bit-flipping(M-WBF)，low complexity weighted bit-flipping(LC-WBF)，reliability ratio based weighted bit-flipping(RR-WBF)，fast modified weighted bit-flipping(FM-WBF)，improved modified weighted bit-flipping(IM-WBF)等；各类WBF算法选取的可靠度信息不同，从而有不同的译码性能，因此，对WBF算法的改进也引起了人们的关注。由于上述各种WBF算法在性能上与和积算法还有一定的差距，本专利针对LC-WBF和IM-WBF性能上的不足，提出了一种性能更佳，收敛速度更快的加权比特翻转算法。
技术实现思路
为了克服现有技术中LC-WBF和IM-WBF算法在性能方面的不足，提出了一种循环切换的混合加权比特翻转LDPC译码方法。该算法将现有的两种WBF算法LC-WBF和IM-WBF进行结合，通过两个算法在译码出现纠错死循环后进行不断的循环切换，从而达到比原算法更佳的性能以及更快的收敛速度。本专利技术采用如下技术方案：一种循环切换的混合加权比特翻转LDPC译码方法，包括如下步骤：步骤一，译码器初始化，初始化迭代次数k，即设k＝1，并设置最大迭代次数Kmax；步骤二，计算校验矩阵的伴随式，得到当前输入码字序列的校验结果，如果当前校验结果为全0，则译码成功并结束；否则，进入步骤三；步骤三，根据步骤二的校验结果，计算IM-WBF算法的判决标准值En1，并翻转En1最大的比特，当k＝1时，跳转至步骤五；当k≠1时，判断本次迭代翻转比特是否与上次迭代翻转的比特相同，如果相同，则进入步骤四，如果不相同，则跳转步骤五；步骤四，根据步骤二的校验结果，计算LC-WBF算法的判决标准值En2，并翻转En2最小的比特，并判断本次迭代翻转比特是否与上次迭代翻转的比特相同，如果相同，则进入步骤三，如果不相同，则跳转步骤五；步骤五，计算校验矩阵的伴随式，得到翻转后码字序列的校验结果，同时检验迭代次数是否达到最大迭代次数，如果校验结果全0或者达到最大迭代次数，停止迭代，输出译码序列，否则，设k＝k+1，然后跳转回步骤四。所述步骤二中，所述IM-WBF算法的判决标准为其中权重|yn|表示信道输出值的绝对值；sm表示校验矩阵的伴随式；α为数值且可调；N(m)＝{n:Hmn＝1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种循环切换的混合加权比特翻转LDPC译码方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，译码器初始化，初始化迭代次数k，即设k＝1，并设置最大迭代次数Kmax；步骤二，计算校验矩阵的伴随式，得到当前输入码字序列的校验结果，如果当前校验结果为全0，则译码成功并结束；否则，进入步骤三；步骤三，根据步骤二的校验结果，计算IM‑WBF算法的判决标准值En1，并翻转En1最大的比特，如果k＝1，跳转至步骤五；当k≠1时，判断本次迭代翻转比特是否与上次迭代翻转的比特相同，如果相同，则进入步骤四，如果不相同，则跳转步骤五；步骤四，根据步骤二的校验结果，计算LC‑WBF算法的判决标准值En2，并翻转En2最小的比特，并判断本次迭代翻转比特是否与上次迭代翻转的比特相同，如果相同，则进入步骤三，如果不相同，则跳转步骤五；步骤五，计算校验矩阵的伴随式，得到翻转后码字序列的校验结果，同时检验迭代次数是否达到最大迭代次数，如果校验结果全0或者达到最大迭代次数，停止迭代，输出译码序列，否则，设k＝k+1，然后跳转回步骤四。

【技术特征摘要】
1.一种循环切换的混合加权比特翻转LDPC译码方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，译码器初始化，初始化迭代次数k，即设k＝1，并设置最大迭代次数Kmax；步骤二，计算校验矩阵的伴随式，得到当前输入码字序列的校验结果，如果当前校验结果为全0，则译码成功并结束；否则，进入步骤三；步骤三，根据步骤二的校验结果，计算IM-WBF算法的判决标准值En1，并翻转En1最大的比特，如果k＝1，跳转至步骤五；当k≠1时，判断本次迭代翻转比特是否与上次迭代翻转的比特相同，如果相同，则进入步骤四，如果不相同，则跳转步骤五；步骤四，根据步骤二的校验结果，计算LC-WBF算法的判决标准值...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一歌，吴桂龙，贺双梅，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44