[发明专利]降低LDPC差错平台的两阶段选择性翻转译码方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信工程中的译码技术，特别是一种降低LDPC差错平台的两阶段选择性翻转译码方法，其中LDPC指低密度奇偶校验码(LowDensityParityCheckCode，LDPC)，有利于有效降低LDPC差错平台，改善译码性能，减少平均迭代次数，加快收敛速度。

背景技术

因其良好的抗差错性能，LDPC编码在通信和存储领域得到了广泛应用。为了降低译码的计算和硬件实现复杂度，常采用BP迭代译码方法，BP是belief-propagation的缩写，指的是置信度传播法。该方法的缺陷在于：在高性噪比条件下，BP译码的误码率性能曲线会出现差错平台的现象，影响LDPC码抗差错性能的进一步提升，陷阱集(trappingset)是导致差错平台的主要原因。针对差错平台问题，许多专家学者不断改进BP译码算法并取得了一些重要成果，具有代表性的成果包括两种两阶段译码算法和平均译码算法(S.LandnerandO.Milenkovic,“AlgorithmicandcombinatorialanalysisoftrappingsetsinstructuredLDPCcodes,”inProc.Int.Conf.WirelessNetw.,Commun.MobileComput.,2005,pp.630–635.)。两种两阶段译码算法中包括回溯译码(J.Kang,Q.Huang,S.Lin,andK.A.Ghaffar,“Aniterativedecodingalgorithmwithbacktrackingtolowertheerror-floorsofLDPCcodes,”IEEETrans.Commun.,vol.59,no.1,pp.64–73,Jan.2011.)和后处理译码(S.BeomkyuandP.Hosung,“Multi-stagedecodingschemewithpostprocessingforLDPCcodestolowertheerrorfloor,”IEICETrans.Commun.,vol.E94-B,no.8,pp.2375–2377,Aug.2011.)。本发明人认为：现有的两阶段译码算法中后处理译码在第一阶段没有引入提前停止条件，回溯译码在第一阶段的停止条件不易操作，且在第二阶段没有引入可信节点的有效筛选和其置信度处理技术、可疑节点的有效筛选、可疑程度排序技术，导致迭代收敛速度较慢和差错平台降低程度有限。平均译码算法削弱迭代过程中变量节点置信度变化的幅度，防止陷阱集内变量节点快速收敛为错误比特。该算法能有效降低部分LDPC码(如:margulis码)的BP译码差错平台，但需要较多的迭代次数才能收敛(收敛较慢)，计算复杂度增加。因此本发明人一直致力于设计一种能降低差错平台，且收敛速度快(复杂度低)的两阶段译码算法，并完成本发明。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种降低LDPC差错平台的两阶段选择性翻转译码方法，其中LDPC指低密度奇偶校验码(LowDensityParityCheckCode，LDPC)，有利于有效降低LDPC差错平台，改善译码性能，减少平均迭代次数，加快收敛速度。

本发明的技术方案如下：

降低LDPC差错平台的两阶段选择性翻转译码方法，其特征在于，包括对输入码字进行置信度传播BP译码，对于未能成功译码的输入码字执行两阶段选择性翻转译码，其中第一阶段包括采用BP迭代译码，并按预设停止准则结束第一阶段并进入第二阶段，其中第二阶段包括从符合停止准则的迭代译码变量节点中按预设筛选准则筛选出以下两类变量节点：可信节点和可疑节点，并对可信节点的置信度和可疑节点的置信度进行不同处理后再进行置信度传播BP译码，以达到降低译码差错平台和提高迭代收敛速度的效果。

所述停止准则是指当不饱和校验方程的个数经过若干次连续迭代后均保持不变时，则第一阶段停止并进入第二阶段。

所述若干次的具体次数设定与具体LDPC码有关，通过仿真实验进行估计。

所述预设筛选准则是指一个变量节点的在第一阶段译码前后置信度值的变化规律。

所述可信节点是指可能接收错误比特但第一阶段迭代译码能以较大概率纠正其错误的节点，所述可疑节点是指可能接收错误比特但第一阶段迭代译码不能以较大概率纠正其错误的节点。

所述预设筛选准则包括可信节点选取准则和可疑节点选取准则，所述可信节点选取准则如下：