[发明专利]基于平均幅度的LDPC码加权梯度下降比特翻转译码算法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低密度奇偶校验码加权比特翻转译码方法，特别是一种基于平均幅度的LDPC码加权梯度下降比特翻转译码算法。

背景技术

LDPC码即低密度奇偶校验码（Low Density Parity Check Code，LDPC），最早在1963年由Gallager在他的博士论文中首次提出，是一种基于稀疏校验矩阵定义的线性分组码。由于具有逼近shannon限的优异性能，且具有硬件可实现的编译码复杂度，结构设计、码参数选择灵活，目前，已经广泛应用于卫星通信、光线通信和深空通信等领域。J.Thorpe等人提出的AR4JA码已经于2007年被空间通信系统咨询委员会正式批准成为深空通信信道编码的建议标准。

鉴于LDPC码译码性能和复杂度之间不可调和的矛盾，基于二者之间的折中提出了众多不同的译码算法。其中，基于信息传播机制的软判决迭代译码算法占据主流，如置信传播（BP）算法、最小和算法以及它们的各种改进形式等。软判决迭代译码算法具有出色的译码性能，但在处理中涉及较多的实数运算，硬件实现复杂度相对较高，不再适用于某些要求简单编译码装置的系统；基于BF（Bit Flipping，比特翻转）的硬判决迭代译码算法则是一个合适的选择，特别是基于WBF（Weighted Bit Flipping，加权比特翻转）的一类算法可以在硬件实现复杂度和性能之间获得一个较好的折中。

Yu Kou等人在2001年提出的WBF算法将一种特殊的量（即校验节点邻接的信息节点的最小幅度）作为权重，并以此构造出每个信息节点的翻转函数。在该算法中，翻转比特的位置完全取决于信息节点邻接的校验式提供的加权信息，而与待翻转信息节点自身的可靠度基本无关。此后，Juntan Zhang等人在2004年提出一种改进的WBF(MWBF，Modified Weighted Bit Flipping）算法，把校验式信息和信息节点的可靠度信息有效的融合起来，使得翻转函数更加准确、有效。Tadashi Wadayama等人在2010年提出了一种GDBF算法，其性能要优于Yu Kou和Juntan Zhang的算法。然而，对于GDBF算法而言，存在着编码增益较低、平均迭代次数较高等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于平均幅度的LDPC码加权梯度下降比特翻转译码算法，该方法将邻接校验节点的信息节点的平均幅度作为权重的组成部分，同时结合信息节点信道接收值与硬判决比特之间的相关性，构造出一种更为高效的比特翻转函数，解决现有低密度奇偶校验码加权比特翻转译码方法算法编码增益偏低、平均迭代次数偏高的问题。