一种比特翻转译码的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的比特翻转译码的方法及装置，首先计算编码中待翻转比特的位数pk，然后根据pk值设置计数变量，再判定计数变量的值是否大于第一预设迭代次数值，根据判定结果确定单比特翻转还是多比特翻转，进一步计算每一个比特位的品质因素并按其从大到小进行排序，取排在前pk的比特位进行翻转，并计算迭代伴随向量sk，最后检测是否停止译码或进行下一步迭代。该方法可以实现多比特位同时翻转，译码收敛速度较快，并且在待翻转位数值满足一定条件后转换为单比特位翻转，从而保证该比特翻转译码方法的有效性，解决了现有技术的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种比特翻转译码的方法及装置
本专利技术涉及通信
，特别是涉及一种比特翻转译码的方法及装置。
技术介绍
由于BF(BitFlipping)算法在低密度奇偶校验码(LowDensityParityCheck，LDPC)译码速度方面固有的优势，因此得到广泛的研究。现有基于BF算法改进的常用算法有可靠性权重比特翻转算法(ReliabilityRatio-basedWeightedBit-flipping，RRWBF)，该算法提出一种新的品质因素函数去衡量编码中每一个比特位的可靠性，然后翻转品质因素最低比特完成译码。但是该算法品质函数计算包含较多的冗余计算，使得算法实现效率较低。进一步，通过对RRWBF算法品质因素计算公式进行改进，消除上述算法中包含的冗余计算，提出一种实现有效的可靠性权重比特翻转算法(Implementation-efficientReliabilityRatio-basedWeightedBit-flipping，IRRWBF)。在IRRWBF算法的迭代计算过程中，每次只有一个比特位的译码结果被翻转，因此每次译码只有包含这一比特位的校验节点的校验值发生变化。只更新符号发生变化的品质因素分量即可完成所有品质因素的更新，从而大幅度降低计算量。然而，尽管IRRWBF算法相较于与其它比特翻转算法具有良好的译码性能，但是其单比特位翻转的方法使其进行译码的收敛速度较慢。
技术实现思路
本专利技术提供一种比特翻转译码的方法及装置，用以解决现有技术的如下问题：现有比特翻转译码的方法采用单比特位翻转译码的方式，译码的收敛速度较慢。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种比特翻转译码的方法及装置，方法包括：S11，按第一预定公式计算得到预定编码中第k步待翻转比特的位数pk，检测pk是否大于或等于预设极值U，在pk大于或等于U的情况下，将pk的取值设置为U，在pk小于U的情况下，确定pk为待翻转比特的位数，其中，k为大于或等于0的整数；S12，检测pk是否小于pk-1，在pk小于pk-1的情况下，设置pk对应的计数变量的值等于pk，在pk大于或等于pk-1的情况下，设置pk对应的计数变量的值为pk-1对应的计数变量的值加一；S13，检测所述计数变量的值是否大于或等于第一预设迭代次数值，在所述计数变量的值大于或等于所述第一预设迭代次数值的情况下，取pk＝1，并执行S14，在所述计数变量的值小于所述第一预设迭代次数值的情况下，直接执行S14；S14，按实现有效的可靠性权重比特翻转算法IRRWBF计算所述预定编码中每一个比特位的品质因素，将所述每一个比特位的品质因素由大到小排列，选取排在前pk个的比特位进行翻转，并在翻转后按照第二预定公式计算生成迭代伴随向量sk；S15，检测sk是否满足sk＝0或步骤数k是否满足k＝Kmax，如果满足，停止译码并生成翻转后编码zk，如果不满足，执行S11，其中，Kmax为第二预设迭代次数值。可选的，所述第一预定公式为其中，α为修正因子，gk为sk中1的数量，dc为所述预定编码的校验矩阵中列元素之和中的最大的列元素之和。可选的，所述第二预定公式为sk＝zk×HT，其中，HT为所述预定编码的校验矩阵的转置矩阵。可选的，按第一预定公式计算得到预定编码中第k步待翻转比特的位数pk之前，还包括：当k＝0时，按第三预定公式计算所述每个比特位的初始硬判决值zn0，其中，所述第三预定公式为zn0＝(1-sgn(yn))/2，yn为所述预定编码中任一比特位，n为所述预定编码中的比特位的编号；按所述第二预定公式计算k＝0时的所述sk。此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种比特翻转译码的装置，包括：翻转位数确定模块，用于按第一预定公式计算得到预定编码中第k步待翻转比特的位数pk，检测pk是否大于或等于预设极值U，在pk大于或等于U的情况下，将pk的取值设置为U，在pk小于U的情况下，确定pk为待翻转比特的位数，其中，k为大于或等于0的整数；计数变量设置模块，用于检测pk是否小于pk-1，在pk小于pk-1的情况下，设置pk对应的计数变量的值等于pk，在pk大于或等于pk-1的情况下，设置pk对应的计数变量的值为pk-1对应的计数变量的值加一；第一检测模块，用于检测所述计数变量的值是否大于或等于第一预设迭代次数值，在所述计数变量的值大于或等于所述第一预设迭代次数值的情况下，取pk＝1，并触发比特位翻转模块工作，在所述计数变量的值小于所述第一预设迭代次数值的情况下，直接触发所述比特位翻转模块工作；所述比特位翻转模块，用于按实现有效的可靠性权重比特翻转算法IRRWBF计算所述预定编码中每一个比特位的品质因素，将所述每一个比特位的品质因素由大到小排列，选取排在前pk个的比特位进行翻转，并在翻转后按照第二预定公式计算生成迭代伴随向量sk；第二检测模块，用于检测sk是否满足sk＝0或步骤数k是否满足k＝Kmax，如果满足，停止译码并生成翻转后编码zk，如果不满足，触发所述翻转位数确定模块工作，其中，Kmax为第二预设迭代次数值。可选的，所述第一预定公式为其中，α为修正因子，gk为sk中1的数量，dc为所述预定编码的校验矩阵中列元素之和中的最大的列元素之和。可选的，所述第二预定公式为sk＝zk×HT，其中，HT为所述预定编码的校验矩阵的转置矩阵。可选的，初始化计算模块，用于当k＝0时，按第三预定公式计算所述每个比特位的初始硬判决值zn0，其中，所述第三预定公式为zn0＝(1-sgn(yn))/2，yn为所述预定编码中任一比特位，n为所述预定编码中的比特位的编号；所述比特位翻转模块，还用于按所述第二预定公式计算k＝0时的所述sk。本专利技术提供的比特翻转译码的方法，首先计算编码中待翻转比特的位数pk，然后根据计算出的pk值进行计数变量的设置，再判定计数变量的值是否大于第一预设迭代次数值，如果计数变量的值大于预设的第一迭代次数值，则将pk值确定为1，否则，按之前计算出的pk值进行翻转，进一步计算每一个比特位的品质因素并按品质因素从大到小进行排序，取排在前pk的比特位进行翻转，在翻转后计算生成迭代伴随向量sk，最后检测sk是否满足sk＝0或步骤数k是否达到第二预设迭代次数值，如果满足，则停止译码，如果不满足，则重新计算pk，进行下一步迭代。该方法通过计算编码中每个比特位的品质因素并按从大到小排序，并根据第一预定公式计算得到的待翻转位数值，确定编码中要翻转的比特位，从而实现多比特位同时翻转，译码收敛速度较快，并且在待翻转位数值满足一定条件后转换为单比特位翻转，从而保证该比特翻转译码方法的有效性，解决了现有技术的如下问题：现有比特翻转译码的方法采用单比特位翻转译码的方式，译码的收敛速度较慢。附图说明图1是本专利技术第一实施例中比特翻转译码的方法的流程图；图2是本专利技术第二实施例中比特翻转译码的装置的结构示意图；图3是本专利技术第三实施例中比特翻转译码的方法的流程图；图4是本专利技术第三实施例中不同译码方法信噪比和误码率关系的示意图。具体实施方式为了解决现有技术的如下问题：现有比特翻转译码的方法采用单比特位翻转译码的方式，译码的收敛速度较慢。本专利技术第一实施例提供了一种比特翻转译码的方法，该方法的流程图如图1所示，包括步骤S101至S106：S10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种比特翻转译码的方法，其特征在于，包括：S11，按第一预定公式计算得到预定编码中第k步待翻转比特的位数pk，检测pk是否大于或等于预设极值U，在pk大于或等于U的情况下，将pk的取值设置为U，在pk小于U的情况下，确定pk为待翻转比特的位数，其中，k为大于或等于0的整数；S12，检测pk是否小于pk‑1，在pk小于pk‑1的情况下，设置pk对应的计数变量的值等于pk，在pk大于或等于pk‑1的情况下，设置pk对应的计数变量的值为pk‑1对应的计数变量的值加一；S13，检测所述计数变量的值是否大于或等于第一预设迭代次数值，在所述计数变量的值大于或等于所述第一预设迭代次数值的情况下，取pk＝1，并执行S14，在所述计数变量的值小于所述第一预设迭代次数值的情况下，直接执行S14；S14，按实现有效的可靠性权重比特翻转算法IRRWBF计算所述预定编码中每一个比特位的品质因素，将所述每一个比特位的品质因素由大到小排列，选取排在前pk个的比特位进行翻转，并在翻转后按照第二预定公式计算生成迭代伴随向量sk；S15，检测sk是否满足sk＝0或步骤数k是否满足k＝Kmax，如果满足，停止译码并生成翻转后编码zk，如果不满足，执行S11，其中，Kmax为第二预设迭代次数值。...

【技术特征摘要】
1.一种比特翻转译码的方法，其特征在于，包括：S11，按第一预定公式计算得到预定编码中第k步待翻转比特的位数pk，检测pk是否大于或等于预设极值U，在pk大于或等于U的情况下，将pk的取值设置为U，在pk小于U的情况下，确定pk为待翻转比特的位数，其中，k为大于或等于0的整数；S12，检测pk是否小于pk-1，在pk小于pk-1的情况下，设置pk对应的计数变量的值等于pk，在pk大于或等于pk-1的情况下，设置pk对应的计数变量的值为pk-1对应的计数变量的值加一；S13，检测所述计数变量的值是否大于或等于第一预设迭代次数值，在所述计数变量的值大于或等于所述第一预设迭代次数值的情况下，取pk＝1，并执行S14，在所述计数变量的值小于所述第一预设迭代次数值的情况下，直接执行S14；S14，按实现有效的可靠性权重比特翻转算法IRRWBF计算所述预定编码中每一个比特位的品质因素，将所述每一个比特位的品质因素由大到小排列，选取排在前pk个的比特位进行翻转，并在翻转后按照第二预定公式计算生成迭代伴随向量sk；S15，检测sk是否满足sk＝0或步骤数k是否满足k＝Kmax，如果满足，停止译码并生成翻转后编码zk，如果不满足，执行S11，其中，Kmax为第二预设迭代次数值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预定公式为其中，α为修正因子，gk为sk中1的数量，dc为所述预定编码的校验矩阵中列元素之和中的最大的列元素之和。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二预定公式为sk＝zk×HT，其中，HT为所述预定编码的校验矩阵的转置矩阵。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，按第一预定公式计算得到预定编码中第k步待翻转比特的位数pk之前，还包括：当k＝0时，按第三预定公式计算所述每个比特位的初始硬判决值zn0，其中，所述第三预定公式为zn0＝(1-sgn(yn))/2，yn为所述预定编码中任一比特位，n为所述预定编码中的比特位的编号；按所述第二预定公式计算k＝0时的所述sk。5.一种比特翻转译码的装置，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克祥，田辉，王蒙蒙，石紫峰，马建，朱兴国，罗鑫，翟旭升，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司电子科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11