[发明专利]面向插入删节与替代错误的硬判决导向前后向估计方法

说明书

本发明公开了一种面向插入删节与替代错误的硬判决导向前后向估计方法，属于数字通信差错控制编码领域，本发明针对级联水印与纠错码的方案，用于插入删节错误估计的前后向算法引入外译码器输出的硬判决结果，使得内译码器的参考序列为水印序列与稀疏化后的硬判决码字序列的叠加；引入硬判决导向的水印译码器，利用该参考序列和更新后的有效替代错误概率重新计算输出概率，进一步计算前向度量值和后向度量值，提高了前后向估计方法输出给外译码器的每个符号的似然信息的可靠度。本发明与传统处理方案相比，提高了前后向方法估计准确度，以较小的额外复杂度获得了较大的性能增益。

技术领域

本发明涉及数字通信差错控制编码领域，尤其涉及一种面向插入删节与替代错误的硬判决导向前后向估计方法。

背景技术

在信息传输或存储过程中，由于定时和同步的偏差等原因，造成符号的插入或删节，称为同步错误，包括插入或删节错误。插入或删节错误与传统替代错误(例如二进制对称信道或二进制删除信道中存在的错误)有较大差别。由于被插入与删节错误干扰的信道具有记忆性，单个未被纠正的同步错误会引发一系列突发性的替代错误，造成灾害性的错误传播，适用于无记忆信道和加性噪声的传统纠错编码技术很少能直接应用到插入与删节错误纠正问题中。因此，插入与删节错误纠错码方案的设计是一个非常有挑战性的问题。

目前，针对插入删节与替代错误的基于级联码的编译码方案是目前认为最有潜力的方案。其主要思想是将一个可帮助接收端识别同步错误的内码与一个具有较好纠正替代错误能力的外码级联，达到纠正同步错误的目的。在Davey和Mackay提出的级联方案中，采用的内码为水印码，外码为非二进制低密度奇偶校验码(NB-LDPC)。发送端，NB-LDPC编码器的输出被映射为一个稀疏二进制序列，并与收发端均已知的水印序列模二加得到发送序列；接收端，内译码器采用基于隐马尔可夫模型的前向-后向算法，推断同步错误发生的位置，并输出外码的每一个符号取q个值对应的似然信息。外译码算法的输入为前后向算法输出的似然信息，采用NB-LDPC码的基于对数域的和积译码算法，纠正接收序列中的未纠正的插入/删节错误及替代错误，输出发送信息向量的估计值。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足：

采用水印码与一般纠错码的级联方案能够有效识别块边界，可以纠正插入删节语替代错误，但是其比特级译码算法的性能还存在较大的改善空间。本发明将外译码器的结果反馈给内译码器的前后向算法，从而辅助前后向算法的插入删节错误位置估计，改善了整体性能。

发明内容

本发明提供了一种面向插入删节与替代错误的硬判决导向前后向估计方法，以较小的额外复杂度获得了较大的性能增益。

本发明的特征在于，针对采用级联水印与纠错码的方案，用于插入删节错误错误估计的前后向算法引入外译码器输出的硬判决稀疏估计序列，使得内译码器的参考序列为水印序列与稀疏化后的硬判决码字序列的叠加；引入硬判决导向的水印译码器利用该参考序列和更新后的有效替代错误概率计算输出概率，进一步用于计算前向度量值和后向度量值，进而提高了前后向估计方法输出给外译码器的每个符号的似然信息的可靠度。

一种面向插入删节与替代错误的硬判决导向前后向估计方法，所述方法包括以下步骤：

(1)利用外译码器输出的硬判决码字序列生成水印译码器新的参考序列；