一种低复杂度的LDPC码译码方法技术

本发明专利技术公开了一种低复杂度的LDPC码译码方法，该方法以APP-Based译码方法为基础，通过加入修正因子，改善了译码性能，通过降低节点间所传递消息的置信度，在一定程度上弥补了近似带来的性能损失，使其能够在保持较低计算复杂度的同时，有效的减小误码率和译码迭代次数。

【技术实现步骤摘要】
一种低复杂度的LDPC码译码方法
本专利技术属于通信领域信道纠错编码LDPC码(Low Density Parity Check Code, 低密度奇偶校验码)的译码方法，具体涉及一种基于APP-Based的LDPC码译码方法，以在 保持较低译码复杂度的同时提高译码性能。
技术介绍
数据在存储和传输的过程中经常会引起各种差错。产生这种差错的原因有随机噪 声、解调过程的同步丢失、无线传输中的多径衰落、磁性存储器中的磁道缺损等。这种突发 错误一般呈非周期性出现且持续时间长短不定。由于这些差错的存在，大大限制了特定宽 带下的信息传输速率和特定面积下存储器的存储容量。特别是在无线多媒体传输系统中， 由于大量的数据要在带宽有限且受到各种严重突发干扰的信道中以很高的可靠新传输，这 一问题就变得更加突出。为了解决数据传输和存储中的可靠性问题，一般采用信道编码的 方法。而LDPC码就是一种具有强大纠错能力的编码。LDPC码最早由Villager在1962年提出，他同时给出了 LDPC码的构造方法、译码 算法及其性能分析，故LDPC码又被称为Villager码。但是由于客观条件的限制。LDPC码 并没有引起大多的关注，在很长的一段时间里它都被人认为是一种不实用的码。这种情况 一直持续到20世纪90年代。1996年，Mackay和Neal对LDPC码进行了深入的研究，从而 发现LDPC码是与Turbo码一样有着接近香农极限优秀性能的好码，甚至在超长码长的情况 下其性能超过了 Turbo码。使得LDPC码成为了新的研究热点，并逐渐开始得到应用。例如 DVB-S2标准已经将LDPC码采纳为前向纠错码，2010年7月，LSI公司和希捷公司联合发布 了全球首款采用LDPC纠错编码的硬盘，拓展了 LDPC在存储领域的应用。LDPC码通常使用置信传播(BP，Belief ftOpagation)的方法译码，该译码方法的 复杂度与奇偶校验矩阵中的非零元素成正比，奇偶校验矩阵中非零元素和码长成正比，从 而对长码长LDPC码可以实现线性时间复杂度译码，使得逼近香农限不仅存在，而且是可实 现的。而且BP译码方法具有内在的并行性，可以用高度并行的结构实现，从而达到很高的 译码吞吐率。在BP译码方法的基础上出现了简化的BP-Based译码方法和APP-Based译码方 法。这些简化都是通过近似来完成，因此不可避免的会带来译码性能的损失。也就是说这 些译码方法都不能兼顾计算复杂度和译码性能，BP译码方法有很好的译码性能，但是复杂 度高，而APP-Based译码方法正好相反，BP-Based译码方法处于两者之间。
技术实现思路
本专利技术为了克服前面提到的现有技术不足，在APP-Based译码方法的基础上，提出了 一种低复杂度的LDPC码译码方法，该方法译码性能好，计算复杂度低。本专利技术的目的是通过如下的技术方案来实现的一种低复杂度的LDPC码译码方 法，包括以下步骤(1)接收从信道传输过来的信号所述信道为AGWN信道，接收端接收到的信号为一长 度为η的向量_f。(2)译码初始化译码器以从信道接收到的信号为基础，进行初始化识个比特节 点分别对应着向量中的《位，第i个比特节点的初始值Z (Λ.)等于向量_7中第i位的值， 如下式所示UPd=Ji ；同时该值也等于初始时刻比特节点i传递给校验节点j的消息Z ，如下式 聊m)；(3)迭代译码分两步进行，分别是校验节点的消息处理和比特节点的消息处理，每一 个节点的处理完成之后，会将处理后的消息沿着节点的连线传递给相邻的节点，继续进行 下一步的处理；(4)判决输出如果￡(名)>O,则 = O,否则 = 1 ；若|/Ζ = ，则译码过程结束，输出结果，供下一级处理系统使用，否则重复步骤(3)直到达到最大译码迭代次数，并标志译码 失败。进一步地，所述步骤(3)的两个子步骤具体为(a)校验节点消息处理对所有的校验节点J·和与其相邻的比特节点Ze巧，计算比特 节点传递给校验节点的消息，如下式权利要求1.一种低复杂度的LDPC码译码方法，其特征在于，包括以下步骤(1)接收从信道传输过来的信号所述信道为AGWN信道，接收端接收到的信号为一长 度为η的向量(2)译码初始化译码器以从信道接收到的信号为基础，进行初始化-’n个比特节点分 别对应着向量中的《位，第i个比特节点的初始值Z (Λ.)等于向量_7中第i位的值，如下 式所示明)=方；同时该值也等于初始时刻比特节点i传递给校验节点j的消息Z ，如下式irn: UPd ；(3)迭代译码分两步进行，分别是校验节点的消息处理和比特节点的消息处理，每一 个节点的处理完成之后，会将处理后的消息沿着节点的连线传递给相邻的节点，继续进行 下一步的处理；(4)判决输出如果￡(名)>0，则色=0,否则名=1；若好f = fl，则译码过程结束，输出结果，供下一级处理系统使用，否则重复步骤(3)直到达到最大译码迭代次数，并标志译码 失败。2.根据权利要求1所述低复杂度的LDPC码译码方法，其特征在于，所述步骤(3)的两 个子步骤具体为(a)校验节点消息处理对所有的校验节点J·和与其相邻的比特节点6 ,计算比特 节点传递给校验节点的消息，如下式全文摘要本专利技术公开了一种低复杂度的LDPC码译码方法，该方法以APP-Based译码方法为基础，通过加入修正因子，改善了译码性能，通过降低节点间所传递消息的置信度，在一定程度上弥补了近似带来的性能损失，使其能够在保持较低计算复杂度的同时，有效的减小误码率和译码迭代次数。文档编号H03M13/11GK102045072SQ20111002049公开日2011年5月4日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日专利技术者张雷雷, 李袁鑫, 沈海斌, 陈武 申请人:浙江大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低复杂度的ＬＤＰＣ码译码方法，其特征在于，包括以下步骤：（１）接收从信道传输过来的信号：所述信道为ＡＧＷＮ信道，接收端接收到的信号为一长度为ｎ的向量ｙ；（２）译码初始化：译码器以从信道接收到的信号为基础，进行初始化；ｎ个比特节点分别对应着向量ｙ中的ｎ位，第ｉ个比特节点的初始值Ｌ（Ｐ↓［ｉ］）等于向量ｙ中第ｉ位的值，如下式所示：Ｌ（Ｐ↓［ｉ］）＝ｙ↓［ｉ］；同时该值也等于初始时刻比特节点ｉ传递给校验节点ｊ的消息Ｌ（ｑ↓［ｉ］），如下式：Ｌ↓［ｑ↓［ｉ］）＝Ｌ（Ｐ↓［ｉ］）；（３）迭代译码：分两步进行，分别是校验节点的消息处理和比特节点的消息处理，每一个节点的处理完成之后，会将处理后的消息沿着节点的连线传递给相邻的节点，继续进行下一步的处理；（４）判决输出：如果Ｌ（ｑ↓［ｉ］）＞０，则＊＝０，否则＊＝１；若，Ｈ＊＝０，则译码过程结束，输出结果，供下一级处理系统使用，否则重复步骤（３）直到达到最大译码迭代次数，并标志译码失败。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈海斌，陈武，李袁鑫，张雷雷，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86