[发明专利]基于变量节点可靠性动态选择策略的LDPC码译码更新方法

说明书

本专利涉及一种基于变量节点可靠性动态选择策略的LDPC码译码更新方法，在变量节点的残差的基础上，利用两个可靠度度量标准分别动态选择出最可靠和最不可靠的变量节点，并利用选出的最可靠的节点信息对最不可靠的节点进行更新。本专利不只是依靠残差为度量，也不只是寻找不可靠的变量节点，而是充分利用译码过程中消息的动态变化特性，更准确地定位最可靠的消息和最不可靠的消息，并利用最可靠的节点信息对最不可靠的节点进行更新，合理地分配了计算资源，加快了收敛速度，提升了译码性能。

技术领域

本专利涉及通信技术领域，具体涉及一种基于变量节点可靠性动态选择策略的LDPC码译码更新方法。

背景技术

1962年，Gallager在他的博士论文中首次提出LDPC(低密度奇偶校验码，LowDensity Parity Check Code)码，并在文中对该码的定义、表示方法、编码方法以及仿真性能等做了全面阐述。由于当时计算机技术比较落后，加之LDPC码译码算法运算量又较大，因此LDPC码在当时并没有得到人们的关注。1981年，Tanner提出用双向二分图表示LDPC码，此举加速了LDPC码的研究进程。直到1996年，MacKey等人基于Tanner图对LDPC作进一步研究，证明LDPC码具有逼近香农极限的优异性能，从此掀起LDPC码的研究热潮。LDPC码码字本身具有的稀疏性使得译码复杂度较低，译码性能较好，因此被广泛应用到工业领域之中，目前，LDPC码已经被WiMAX、UWB、数字视频广播、10GBase-T、未来5G通信等列为标准编码之一，在未来，随着研究的不断深入，编译码技术的不断进步，LDPC码亦将在卫星通信、海洋探测、光传输、量子保密通信、全息存储等方面有更广阔的应用前景。

LDPC码的译码算法主要分为硬判决译码和软判决译码两大类。硬判决译码算法复杂度低，易于硬件实现，但性能远不及软判决译码算法。软判决译码算法根据消息更新策略可分为三类：并行调度、串行调度和动态调度。相对于更新顺序固定的并行调度和串行调度，动态调度根据消息的动态特性，动态决定消息的更新顺序，因此，动态调度是三种调度策略中收敛速度最快，纠错性能最好的，非常适合应用于需要快速译码的场合。2007年，A.I.Casado等人提出了一种基于残差的动态调度译码算法即RBP算法，RBP算法把消息更新前后的差值即残差值的大小作为动态异步更新算法中的度量来选择需要更新的消息。RBP算法每次都优先更新具有最大残差的边信息，因此导致RBP算法的贪婪性较高。为了降低算法的贪婪性，A.I.Casado在RBP算法的基础上提出了贪婪性较低的NWRBP算法。后来在2009年，J.H.Kim等人提出了一种基于变量节点到校验节点边残差信息的VC RBP译码算法以降低贪婪性的影响。接着，X.C.Liu和Y.Gong等人先后提出了基于变量节点消息残余度的EDS-LBP译码算法和基于震荡变量节点消息残差的OV-RBP译码算法，这两种算法在纠错性能和收敛速度上都有了提升。H.C.Lee等人于2013年针对动态调度译码提出贪婪集和沉默节点的概念，并针对这两个问题提出了Q-RBP算法和SVNF-RBP算法，这两种算法在保证收敛速度的同时都取得不错的收敛性。尽管如此，如何选取不可靠的节点以及如何降低动态调度译码算法的贪婪性依然是值得进一步深究的问题。

发明内容

为了解决现有技术的缺陷，提供一种基于变量节点可靠性动态选择策略的LDPC码译码更新方法，能够充分利用译码过程中消息的动态变化特性，快速准确地定位最可靠和最不可靠的消息，为动态异步更新方法提供更加合理的消息选择策略和消息更新顺序，从而使计算资源得到合理分配，提高收敛速度和译码性能。

针对上述技术问题，本专利是这样加以解决的：

一种基于变量节点可靠性动态选择策略的LDPC码译码更新方法，包括如下步骤：

预设可靠度度量标准Ⅰ和可靠度度量标准Ⅱ；

S11.将所有变量节点依据可靠度度量标准Ⅰ分成可靠度不同的集合，从可靠度最低且非空的集合中找出残差最大的变量节点作为最不可靠的变量节点；