一種低時延ldpc碼譯碼方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及編碼和譯碼，特別涉及一種低時延LDPC碼譯碼方法。
【背景技術】
[0002] 低密度奇偶檢驗碼最早由Gallager于1963年提出，20世紀90年代后期，由于 Turho碼的發現使得學者重新對LDPC碼進行了研究。現在LDPC碼從理論上已被證明是一 類非常接近香農限的糾錯碼。LDPC碼的構造主要可分為兩大類，一類是由計算機搜索得到 的具有（類）隨機特性的LDPC碼，另一類是基于代數性質而得到的具有循環或者準循環特 性的LDPC碼。對應地，在LDPC碼譯碼方法中，現有方法一方面軟判決譯碼器在譯碼前需 要了解信道的質量；另一方面校正方法中所引入校正系數的最優數值是與系統中所采用的 LDPC碼緊密相關的，最優解通常是由仿真的方法獲得，這無疑限制了LDPC碼在實際中的應 用。

【發明內容】

[0003] 為解決上述現有技術所存在的問題，本發明提出了一種低時延LDPC碼譯碼方法， 包括：
[0004] 對每個變量結點和檢驗結點，分別使用不同的自適應校正系數對外部消息進行自 適應校正；通過整型化的可靠性量化值在結點之間傳遞信息。
[0005] 優選地，所述整型化的可靠性量化值是通過在接收端將接收到的實數信息進行量 化，使其轉換成整型值，其進一步包括：
[0006] 接收經高斯信道疊加噪聲后得到向量0 = (0。，，…，Pnl)，接收到的數值 0 ,，經截取處理后被均勻量化到間隔為A的2h_l個小區間中的某個區間，每個區間可以用 h個比特來表示，0<j〈n，n為向量維度，取量化函數為：
[0007]
[0008] 獲得量化后的序列為q= (q。，q:，…，qni)，其中q.j是一個取值在[_(2h_l)， + (2h_l)]范圍內的整數，即如果h超出量化范圍，那么就令|q]| = (2h-l);
[0009] 其中，符號[x]表示將數值x向0方向取整。
[0010] 優選地，所述使用不同的自適應校正系數對外部消息進行自適應校正，進一步包 括：
[0011] 在第f次迭代時，檢查判定結果向量Z(f)= ，…，Z(f)nl)是，如果R(f)j>〇， 則Z⑴j= 1 ;
[0012] 對應于向量z(f)的并發式向量s(f)= ;
[0013] 式中，8'= 2Z %?hy，其中j取0彡j〈n_l，i取0彡i〈m，m為并發式向量維 度?符號表示模2加，j為伴隨矩陣的元素值；
[0014] 檢驗結點(；接收到與其相連的變量結點發送的信息，從檢驗結點Ci向變量結點V, 傳送的外部消息，計算如下：
[0015] 丫(\ ;=a('(20('，廠l)min(|R(f)r |)
[0016] 式中，〇 (\j=s'十z(%a'是第f?次迭代過程中第i個檢驗結點的自適應 校正系數，其取值確定如下：
[0017] a⑴工=submin(|R⑴〗|)/max(|R⑴〗|)，
[0018] 其中符號submin(x)表示向量x中次小的數值；
[0019] (3)變量結點V」的外部消息| '計算如下：
[0020] I ⑴〗=[XY ⑴^];
[0021] 使用準則%更新變量結點信息；并將更新后的可靠性量化值傳送 給與其相連的檢驗結點。
[0022] 本發明相比現有技術，具有以下優點：
[0023] 本發明提出了一種譯碼方法，其譯碼性能不依賴于信道信號質量，因此具有低復 雜度和低延遲，有利于硬件實現。
【附圖說明】
[0024] 圖1是根據本發明實施例的低時延LDPC碼譯碼方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0025] 下文與圖示本發明原理的附圖一起提供對本發明一個或者多個實施例的詳細描 述。結合這樣的實施例描述本發明，但是本發明不限于任何實施例。本發明的范圍僅由權 利要求書限定，并且本發明涵蓋諸多替代、修改和等同物。在下文描述中闡述諸多具體細節 以便提供對本發明的透徹理解。出于示例的目的而提供這些細節，并且無這些具體細節中 的一些或者所有細節也可以根據權利要求書實現本發明。
[0026] 本發明的一方面提供了一種低時延LDPC碼譯碼方法。圖1是根據本發明實施例的 低時延LDPC碼譯碼方法流程圖。在迭代譯碼的過程中對每個檢驗結點分別引入不同的自 適應校正系數對外部消息進行自適應校正。結點之間傳遞的是基于整型的可靠性量化值， 具有低復雜度和低延遲，有利于硬件實現。
[0027] 在LDPC譯碼方法中引入一個校正系數來校正變量或檢驗結點所接收的信息。為 了實現自適應譯碼方法，不同的檢驗結點具有不同的校正系數，且校正系數的數值隨著迭 代次數的增加而動態改變。下面分別介紹譯碼方法在變量結點和檢驗結點主要的計算。
[0028] (1)變量結點：每個變量結點將與其相連的檢驗結點傳送來的信息作為輸入信息 進行處理，并將處理后的外部消息回傳至相應的檢驗結點。
[0029] (2)檢驗結點：第i個檢驗結點將與其相連的變量結點傳送來的信息作為輸入信 息進行處理，并用校正系數a%將外部消息進行校正，而后回傳至相應的變量結點。其中， 符號a，表示在第f?次迭代過程中第i個檢驗結點的校正系數。本發明在不犧牲譯碼性 能的前提下，給出校正系數的選取準則。
[0030] 令c= (CyCi，…，cnD是待傳送的碼字向量。調制后的向量為x= (XyXi，…， xnD，其中Xi= 2。;_1。經高斯信道疊加噪聲后得到向量0 = (0。，0 :，…，0 n》。為了降 低方法的復雜度和計算量，本發明令不同結點之間交換的信息都是整型的可靠性量化值。 因此，在接收端需要將接收到的實數信息進行量化，使其轉換成整型化的可靠性量化值。
[0031] 令A>〇、h>l是在量化過程中需要用到的兩個參數，其中A是量化區間間隔長度， h是量化比特位數。接收到的數值0 ,(0 <j〈n)經截取處理后被均勻量化到間隔為A的 2h_l個小區間中的某個區間，每個區間可以用h個比特來表示。假設量化后的序列為q= (q0，qi，…，qnl)，其中q]是一個取值在[-(2h-l)，+(2h_l)]范圍內的整數。這里需要說明 的是，在量化的過程中，凡是超過量化范圍的接收值，一律進行截取處理。也就是說，如果 h超出量化范圍，那么就令|q」=(2h_l)。接收值彡j〈n)的量化函數定義如下：
[0032]
[0033] 式中，符號[x]表示將數值x向0方向取整。接收信號的幅度越大，量化結果的絕 對值也越大。因此，量