[发明专利]基于网格复杂度的LDPC码两阶段译码方法

说明书

本发明提供了一种基于网格复杂度的LDPC码两阶段译码方法，包括如下步骤：第一阶段译码，所述第一阶段译码在超LDPC码中采用第一阶段译码算法，得到超码码字，当超码码字满足校验结果时，则作为最终的译码输出码字；当超码码字不满足校验结果时，进行第二阶段译码；第二阶段译码，在原LDPC码中采用第二阶段译码算法，得到最终的译码输出码字。本发明有效的降低了在LDPC码存在短环情况下的译码错误概率，由于对于两阶段中各自使用的译码算法进行更改可以使用到其他线性码的译码中，所以本发明对线性码具有普适性。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及通信数据传输中所用的LDPC码信道编码方案的一种新的高效译码算法，具体是一种基于网格复杂度的LDPC码两阶段译码方法。

技术背景

近年来，对高效可靠的数字传输和存储系统的需求日益增长。这种需求随着在商业、政府和军事领域面向数字信息的交换、处理和存储的大规模高速数据网的出现而变得更加迫切。如何保证这些数据准确快速的交换、处理是我们需要解决的问题。这其中的一种重要的方法就是在数据进入新到传输时先对所要传输的数据进行适当的编码，通过对索要传输的增加数据增加冗余信息，使得我们可以对数据传输中所产生的错误进行检测和纠正，这种技术被称为信道编码技术，随着越来越多的人研究信道编码技术，现在已经出现了许多高效的信道编码方案。

LDPC码就是众多性能优异的信道编码方案中的一种。随着3GPP最终选定LDPC码为5G中长码编码方案，LDPC码的高效性越来越受到研究者的重视，对于一套信道编码方案而言，能否找到一种有效的译码算法，即低时间复杂度和低译码错误概率，是该信道编码最终应用于实际的重要因素。

对于LDPC码而言，目前主流的译码算法有比特翻转译码算法、和积译码算法、最小和译码算法，其中和积译码算法是一类在码因子图上的译码算法，当因子图中不存在环的时候，它的译码错误概率是所有已知译码算法中最小的，但是当因子图中存在4元或者6元环时，会严重影响和积译码算法的译码错误概率，而到目前为止，还没有找到一种行之有效的方法来解决这个问题。

因此当LDPC码的因子图中存在4元或6元短环时，设计一种不受短环影响的高效译码算法具有极其重要的实际意义。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

为了降低在4元环和6元环存在时，LDPC码的译码错误概率，本发明提出了一种基于网格复杂度的LDPC码两阶段译码方法，该译码方法，适用于LDPC码的可靠高效的译码体系。该译码方法解决了传统和积译码算法的LDPC码因子图存在4元6元短环时，译码性能变坏的问题。同时针对不同的线性码，对该译码方法两阶段各自使用的译码算法进行针对性的变换后可以被应到相应线性码的译码中，即该译码方法具有极强的普遍适用性。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明所提出的基于网格复杂度的LDPC码两阶段译码方法，包括如下步骤：

-第一阶段译码，所述第一阶段译码在超LDPC码中采用第一阶段译码算法，得到超码码字，当超码码字满足校验结果时，则作为最终的译码输出码字；当超码码字不满足校验结果时，进行第二阶段译码；

-第二阶段译码，在原LDPC码中采用第二阶段译码算法，得到最终的译码输出码字。

优选地，所述第一阶段译码算法采用和积译码算法，包括如下步骤：

将编码完成后的原LDPC码的校验矩阵中出现4元和6元短环的行全部删除，利用删除后的校验矩阵构造得到原LDPC码的超LDPC码，并用该超LDPC码的校验矩阵构造超因子图，对接收到的数据向量在超因子图上运用和积译码算法，在和积译码算法结束时，得到超码码字。