一种译码方法与译码装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种译码方法与译码装置，一方面，采用分层译码策略，在执行每一个分层更新前，先对上一个分层更新的结果进行硬判决与译码校验，若译码正确，则提前终止译码，大大提升了译码方法的迭代收敛性能。另一方面，在分层译码过程中的变量节点更新阶段，利用当前迭代和上次迭代接收的外信息的加权平均结果来进行信息更新，变量节点对来自校验节点的经过置换后的信息进行扩展以后，再对信息中的置信度向量乘以加权因子，抑制了外信息的震荡，提高了误码率性能。高了误码率性能。高了误码率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种译码方法与译码装置


[0001]本专利技术涉及信道译码
，尤其涉及一种译码方法与译码装置。

技术介绍

[0002]低密度奇偶校验码(LDPC)是于1962年被提出的一种基于奇偶校验矩阵的线性分组码，它具有良好的纠错性能并且可逼近香农极限。多进制和积译码方法(QSPA)是最早提出的多进制LDPC译码方法，这种方法能够提供最优的译码性能，在相同的码率和码长的情况下，多进制LDPC码相较于二进制LDPC码在应对突发错误和连续错误时具有更好的性能，因而具有更高的可靠性，也更适用于高阶调制通信系统和高速率传输系统。但多进制LDPC译码方法的译码复杂度与伽罗华域阶数q的平方成正比，当q较大时，译码计算量将难以被接受，这导致其复杂度是限制它被广泛应用的主要因素，一直以来众多研究学者致力于寻找复杂度低，收敛速度快，易于硬件实现的多进制LDPC译码方法。
[0003]多进制LDPC译码方法按照节点的更新机制可以分为洪水译码和分层译码。洪水译码方法在一次迭代过程中只有对所有变量节点更新完以后才会对所有校验节点进行更新(反之亦然)，目前广泛使用的译码方法，如扩展最小和(EMS)方法、固定路径最小和(FMS)方法等，都是洪水译码方法，这类方法在一次迭代过程中对所有信息只进行一次更新，因此迭代收敛性能较差，译码延时较高。
[0004]当多进制LDPC码的Tanner图中出现环时，会破坏迭代译码方法的独立性假设，导致节点与节点之间外部消息传递的独立性降低并且传递的外部消息出现震荡，使得置信传播译码不能成功收敛到一个最优的译码结果。由于一般情况下Tanner图中出现一定围长(girth)的环是不可避免的，因此有必要对现有方法进行改进来抑制外部消息的震荡。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的译码方法与译码装置。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种译码方法，包括：分层译码过程中，在当前迭带次数下对每一个分层进行层节点更新时，对当前层节点更新的上一个层节点更新的结果进行硬判决；
[0007]对所述硬判决的结果进行译码校验；
[0008]校验结果满足条件，则结束译码；
[0009]校验结果不满足条件，则利用所述当前迭带与上次迭带接收外信息的加权平均结果，完成所述当前层节点更新；
[0010]根据完成所述当前层节点更新的当前更新层数、所述当前迭带次数，判断结束译码或者进行所述当前层节点更新的下一个层节点更新。
[0011]可选的，所述利用所述当前迭带与上次迭带接收外信息的加权平均结果，进行所述当前层节点更新，包括：
[0012]将当前迭带与上次迭带接收置信度向量外信息代入加权平均公式，计算变量节点传给校验节点的第一置信度向量；
[0013]对所述第一置信度向量进行排序后截短，得到第二置信度向量；
[0014]利用所述第二置信度向量，计算所述校验节点传给所述变量节点的第三置信度向量；
[0015]将所述第三置信度向量扩展至与所述第一置信度向量长度相同，得到第四置信度向量；
[0016]利用所述第一置信度向量和所述第四置信度向量的和，更新所述变量节点的后验概率，完成所述层节点更新。
[0017]可选的，所述当前层节点更新，还包括：
[0018]通过设定的有限域定义与所述第一置信度向量对应的第一域元素向量；
[0019]对所述第一域元素向量进行排序后截短，得到与所述第二置信度向量对应的第二域元素向量；
[0020]利用与所述变量节点相连的置换节点来对所述第二域元素向量进行置换，得到第三域元素向量；
[0021]利用所述第三域元素向量，计算所述校验节点传给所述变量节点的第四域元素向量，所述第四域元素向量与所述第三置信度向量对应；
[0022]利用与所述校验节点相连的置换节点来对所述第四域元素向量进行逆置换，得到第五域元素向量；
[0023]将所述第五域元素向量扩展至与所述第一域元素向量长度相同，得到第六置信度向量，所述第六域元素向量与所述第四置信度向量对应。
[0024]可选的，所述对当前层节点更新的上一个层节点更新的结果进行硬判决，包括：
[0025]从上一个完成的所述当前层节点更新的结果中，根据所述变量节点的后验概率，从所述第六域元素向量中判决出与所述第四置信度向量对应的域元素符号，所述域元素符号的集合构成硬判决结果；
[0026]所述对所述硬判决的结果进行译码校验，包括：
[0027]利用校验矩阵对所述硬判决结果进行校验；
[0028]其中所述校验矩阵在所述设定的有限域下根据分层译码思想进行的分层。
[0029]可选的，根据所述当前层的层数、所述当前迭带次数，判断结束译码或者进行所述当前层节点更新的下一个层节点更新，包括：
[0030]如果所述当前更新层数不是最后一层，则在所述当前迭带次数下，对所述当前更新层数的下一个分层进行所述层节点更新；
[0031]如果所述当前更新层数是最后一层且所述当前迭代次数达到最大迭代数，则结束译码；
[0032]如果所述当前更新层数是最后一层且所述当前迭代次数未达到最大迭代数，则在所述当前迭带次数的下一个迭代次数下，对第一个分层进行所述层节点更新。
[0033]第二方面，提供一种译码装置，包括：
[0034]硬判决模块，用于在分层译码过程中，在当前迭带次数下对每一个分层进行层节点更新时，对当前层节点更新的上一个层节点更新的结果进行硬判决；
[0035]译码校验模块，用于对所述硬判决的结果进行译码校验；校验结果满足条件，则结束译码；
[0036]更新模块，用于校验结果不满足条件，则利用所述当前迭带与上次迭带接收外信息的加权平均结果，完成所述当前层节点更新；
[0037]控制模块，用于根据完成所述当前层节点更新的当前更新层数、所述当前迭带次数，判断结束译码或者进行所述当前层节点更新的下一个层节点更新。
[0038]可选的，所述更新模块，包括：
[0039]变量节点更新模块，用于将当前迭带与上次迭带接收置信度向量外信息代入加权平均公式，计算变量节点传给校验节点的第一置信度向量；对所述第一置信度向量进行排序后截短，得到第二置信度向量；
[0040]校验节点更新模块，用于利用所述第二置信度向量，计算所述校验节点传给所述变量节点的第三置信度向量；
[0041]扩展模块，用于将所述第三置信度向量扩展至与所述第一置信度向量长度相同，得到第四置信度向量；
[0042]后验概率更新模块，用于利用所述第一置信度向量和所述第四置信度向量的和，更新所述变量节点的后验概率，完成所述层节点更新。
[0043]可选的，通过设定的有限域定义与所述第一置信度向量对应的第一域元素向量，所述更新模块，还包括置换模块、逆置换模块；
[0044]所述变量节点更新模块，用于对所述第一域元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种译码方法，其特征在于，包括：分层译码过程中，在当前迭带次数下对每一个分层进行层节点更新时，对当前层节点更新的上一个层节点更新的结果进行硬判决；对所述硬判决的结果进行译码校验；校验结果满足条件，则结束译码；校验结果不满足条件，则利用所述当前迭带与上次迭带接收外信息的加权平均结果，完成所述当前层节点更新；根据完成所述当前层节点更新的当前更新层数、所述当前迭带次数，判断结束译码或者进行所述当前层节点更新的下一个层节点更新。2.如权利要求1所述的译码方法，其特征在于，所述利用所述当前迭带与上次迭带接收外信息的加权平均结果，进行所述当前层节点更新，包括：将当前迭带与上次迭带接收置信度向量外信息代入加权平均公式，计算变量节点传给校验节点的第一置信度向量；对所述第一置信度向量进行排序后截短，得到第二置信度向量；利用所述第二置信度向量，计算所述校验节点传给所述变量节点的第三置信度向量；将所述第三置信度向量扩展至与所述第一置信度向量长度相同，得到第四置信度向量；利用所述第一置信度向量和所述第四置信度向量的和，更新所述变量节点的后验概率，完成所述层节点更新。3.如权利要求2所述的译码方法，其特征在于，所述当前层节点更新，还包括：通过设定的有限域定义与所述第一置信度向量对应的第一域元素向量；对所述第一域元素向量进行排序后截短，得到与所述第二置信度向量对应的第二域元素向量；利用与所述变量节点相连的置换节点来对所述第二域元素向量进行置换，得到第三域元素向量；利用所述第三域元素向量，计算所述校验节点传给所述变量节点的第四域元素向量，所述第四域元素向量与所述第三置信度向量对应；利用与所述校验节点相连的置换节点来对所述第四域元素向量进行逆置换，得到第五域元素向量；将所述第五域元素向量扩展至与所述第一域元素向量长度相同，得到第六置信度向量，所述第六域元素向量与所述第四置信度向量对应。4.如权利要求3所述的译码方法，其特征在于，所述对当前层节点更新的上一个层节点更新的结果进行硬判决，包括：从上一个完成的所述当前层节点更新的结果中，根据所述变量节点的后验概率，从所述第六域元素向量中判决出与所述第四置信度向量对应的域元素符号，所述域元素符号的集合构成硬判决结果；所述对所述硬判决的结果进行译码校验，包括：利用校验矩阵对所述硬判决结果进行校验；其中所述校验矩阵在所述设定的有限域下根据分层译码思想进行的分层。
5.如权利要求1所述的译码方法，其特征在于，根据所述当前层的层数、所述当前迭带次数，判断结束译码或者进行所述当前层节点更新的下一个层节点更新，包括：如果所述当前更新层数不是最后一层，则在所述当前迭带次数下，对所述当前更新层数的下一个分层进行所述层节点更新；如果所述当前更新层数是最后一层且所述当前迭代次数达到最大迭代数，则结束译码；如果所述当前更新层数是最后一层且所述当前迭代次数未达到最大迭代数，则在所述当前迭带次数的下一个迭代次数下，对第一个分层进行所述层节点更新。6.一种译码装置，其特征在于，包括：硬判决模块，用于在分层译码...

【专利技术属性】
技术研发人员：余志杰，宋秋阳，刘学勇，王海永，陈杰，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：