[发明专利]一种LDPC编码调制系统的解调译码方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LDPC编码调制系统的解调译码方法，属于编码调制技术领域。

背景技术

各种通信系统中，传输比特受信道随机噪声的影响而产生随机错误。理论和实践证明，通过引入冗余度来提供传输可靠性的纠错编码方法是一类行之有效的手段。而近年来引入的Turbo码和低密度校验(Low-Density Parity-Check, 简称LDPC)码是至今发现的纠错能力最强的编码方案之一。相比于Turbo码而言，LDPC码的设计更为灵活，LDPC码解码算法的全并行结构使得设计高吞吐率的LDPC解码器更容易。因此，未来通信系统中有关信道编码的标准化大都选用LDPC码。

由于LDPC码的灵活性和有效性，基于LDPC码的编码调制系统正成为一个重要的研究方向。比特交织编码调制（BICM）通过将纠错编码、比特级的交织器和高阶调制串行级联起来，能够有效增进编码调制的时间分集效果，提高通信系统的带宽和功率效率，是未来通信中的关键技术之一。在高斯白噪声（AWGN）信道下，由于随机交织器会造成欧氏距减小，从而使得BICM系统误码性能下降，为了克服这个问题，Li提出利用调制信息和译码信息联合进行迭代的BICM迭代（BICM-ID）译码方案(具体可参见文献: [Xiaodong Li, Chindapol, and Ritce, “Bit-interleaved coded modulation with iterative decoding and 8 PSK signaling,”. IEEE Trans. on Communications, 50( 8):1250 – 1257, Aug. 2002. ])该方法在解调译码时，解调器根据接收的信道符号和译码器反馈的先验信息计算输出给译码器的外信息；译码器将该外信息作为其初始信道信息进行译码，如果没有正确的译码结果，则译码器直接将译码得到的外信息作为先验信息反馈给解调器继续下一步解调译码的外迭代。该方法在卷积码编码的BICM系统中获得了较大的迭代增益。值得注意的是，在上述解调译码方法中，直接将译码器输出的外信息作为先验信息反馈给解调器的做法是可行的，这是因为对于交织器长度足够长的卷积码编码BICM-ID系统，其译码器输出的各比特的外信息之间可看作是彼此统计独立的，因此可以直接将其作为先验信息传递给解调器。类似的，该方法也可用于较长码长的LDPC解调译码。但对于实际中采用的中短码长LDPC编码调制系统，情况则有所不同。我们知道，在串行级联系统的迭代译码中，各分量码之间传递的外信息的计算对于迭代译码性能至关重要。对于中短码长LPDC码，由于其二分图中短圈的存在导致BP译码器输出的各变量节点的外信息之间具有一定的相关性，若直接将其作为先验信息传递给解调器，会导致同一信道符号的映射比特之间的先验信息不再统计独立，造成在软解调时出现各比特信息之间的错误传播，从而使得迭代系统的误码性能下降。因此对于中短码长LDPC编码调制系统，有必要对传统的迭代解调译码方法进行改进。即需要对置信传播（BP）译码器输出的外信息做类似去相关的处理后，再将其结果作为映射比特的先验信息反馈给解调器。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有解调译码方法应用于中短码长LDPC码编码调制系统时所产生的软解调器的错误传播问题，提供一种LDPC编码调制系统的解调译码方法，该方法能够提高译码器输出外信息的可靠性，从而进一步提高系统迭代译码性能。