[发明专利]一种基于硬可靠度信息的多元LDPC码译码方法

说明书

本申请公开了一种LDPC码的译码方法，包括：将硬判决符号向量中的每个二进制硬判决符号的可靠度按比特位对应初始化为整数向量，并开始进行迭代译码；在每次迭代中，根据每个硬判决符号的可靠度确定每个二进制硬判决符号的取值，并进行译码校验；将本次迭代的各个硬判决符号作为相应变量节点V_j的外信息传输给与变量节点相连的各个校验节点；对校验节点，根据校验矩阵和与其相连的各个变量节点传输来的外信息，确定该校验节点传输给与其相连的各个变量节点的外信息及其可靠度，传输给各相连的变量节点；对变量节点，按照比特位进行加权，确定外信息，并对应更新相应变量节点的各个二进制硬判决符号的可靠度信息后，进行下一次迭代。通过本申请，能够降低LDPC译码的复杂度和存储负荷。

技术领域

发明涉及一种多元LDPC码译码方法，具体为一种采用硬可靠度信息的多元LDPC码译码方法。属于数字信息传输和存储系统领域。

背景技术

随着通信技术应用需求的高速发展，人们对通信速率、数据传输的可靠性及信息安全等性能要求越来越高，信道纠错编码成为近年来研究的热点。Gallager于1963年提出的Low Density Parity Check(LDPC)编码，是一种具有高性能的线性差错校验码，其奇偶校验矩阵具有稀疏的特性。与经典的Turbo码相比，LDPC码的译码复杂度要低很多，而在译码性能上非常接近，因此得到了广泛的关注和研究。目前的研究表明，在码长较长的情况下，采用置信传播(BP)译码方法，LDPC码的译码性能已经非常接近香农极限。由于其优异的性能，当前已有多种通信系统采用LDPC码作为纠错编码。

1998年Davey和MacKay提出了定义在有限域上的多元LDPC码的构造方法，同时也提出了针对多元LDPC码的和-积译码算法(QSPA)(或称为置信传播(BP)算法)，并指出等价长度的多元LDPC码比二元LDPC码具有更优的性能。多元LDPC码可以与高阶调制结合，这对频谱资源有限的通信系统是非常有价值的。然而由于多元LDPC码具有极高的译码复杂度，使得其在实际应用中受到了限制。因此找到一种复杂度较低并兼顾译码性能的算法是非常有意义的。例如有学者就提出了一种基于快速傅立叶变换的快速译码算法FFT-QSPA，该算法的局限性为只能用于特征为2的有限域所定义的多元LDPC码。2007年Declercq等在二元LDPC最小和(Min-Sum)译码算法基础上，提出了一种扩展最小和(Extended Min-Sum，EMS)多元LDPC译码算法，该算法有效的降低了译码算法和存储复杂度。

除了上述提到的各类算法外，还有一类复杂度很低的基于可靠度的大数逻辑译码(MLgD)算法，相比BP算法而言，MLgD算法更适合于列重较大的码，能以较低的算法复杂度获得较优秀的译码性能。假设多元LDPC码校验矩阵为有限域下的矩阵，如果采用BP算法，每个码字符号需要存储的可靠度信息向量长度为即在下有种可能性度量。而对于采用MLgD算法的多元LDPC译码方法，在信息传递时，只需传递或存储可靠度信息最大元素的相关信息，即1个有限域元素及其对应的可靠度信息。对于多元LDPC码的译码方法，如何寻找能够在复杂度和性能之间进行有效均衡折中，且便于硬件实现的算法，始终是信道编码领域关注的焦点问题之一。

发明内容

本申请提供一种基于硬可靠度信息的多元LDPC码译码方法，能够大大降低LDPC译码的复杂度，并节省资源占用。

为实现上述目的，本申请采用如下技术方案：

一种LDPC码的译码方法，包括：

接收LDPC码字信号y＝(y₀,y₁,…,y_j,…,y_n-1)；其中，0≤j≤n-1，为y_j的二进制表达式的位数，n为LDPC码校验矩阵的列数；

对接收信号中y的所有向量y_j进行非线性预处理，量化为整数向量