基于等弦長直線逼近的簡化Log-BP迭代譯碼方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于等弦長直線逼近的簡化Log-BP迭代譯碼方法，所述方法用于對二進(jìn)制LDPC碼譯碼，所述譯碼方法主要通過基于等弦長直線逼近原理得出的用于代替經(jīng)典Log-BP算法中的雙曲正切函數(shù)和反雙曲正切函數(shù)的直線。仿真結(jié)果及分析表明，與經(jīng)典Log-BP算法相比，等弦長簡化算法計算復(fù)雜度得到大幅度降低，硬件實現(xiàn)更加簡單，且性能損失較小。在相同復(fù)雜度的情況下，等弦長簡化算法比已有同類的簡化算法(SSP算法)的誤比特性能要好。
【專利說明】基于等弦長直線逼近的簡化Log-ΒΡ迭代譯碼方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及譯碼領(lǐng)域，特別涉及一種基于等弦長直線逼近的簡化Log-BP迭代譯 碼方法。

【背景技術(shù)】
[0002] LDPC碼由于其良好的性能，目前已經(jīng)成為第二代數(shù)字衛(wèi)星電視廣播（DVB-S2)， WLAN，WIMAX通信的標(biāo)準(zhǔn)。LDPC譯碼算法中的和積（SP)算法也稱作置信（BP)算法，有很好 的誤比特率性能。Log-BP算法充分利用了校驗節(jié)點和信息節(jié)點的性質(zhì)以及接收序列的所 有信息，從而可以得到逼近香農(nóng)限的譯碼性能。但是校驗節(jié)點更新中要計算雙曲正切函數(shù) tanh(x)和反雙曲正切函數(shù)tantTHx)，增加了算法的復(fù)雜度。
[0003] 在對雙曲正切函數(shù)tanh(x)和反雙曲正切函數(shù)tantT1 (X)簡化方法的研究中，參 考文獻(xiàn) 1 (S. Papaharalabos，P. Sweeney，B. G. Evans，Ρ· T. Mathiopouious，G. Albertazzi， A. Vanelli-Coralli and G. E. Corazza,''Modified sum-product algorithms for decoding low-density parity-check codes," IET Commun，vol. 1. pp. 294-300，Jun. 2007)和 2 (Myung Hun Lee, Jae Hee Han and Myung Hoon Sunwoo,，'New Simplified Sum-product Algorithm For Low Complexity LDPC Decoding，''IEEE SiPS2008pp. 61-66, 2008)米用的 方法較為普遍，簡稱為SSP (Simplified Sum-Product)。該方法能夠降低經(jīng)典Log-BP算法的 復(fù)雜度，但是該現(xiàn)有技術(shù)在復(fù)雜度和誤比特性能的平衡方面尚有空間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明基于等弦長直線逼近原理，對Log-BP算法中的雙曲 正切函數(shù)tanh(x)和反雙曲正切函數(shù)tantTHx)提出了簡化的表示方法，降低了算法的復(fù)雜 度，簡稱為等弦長簡化算法。等弦長簡化算法與SSP相比，在復(fù)雜度相同的情況下，誤比特 性能卻有一定的提1?。
[0005] 為此，本發(fā)明公開了一種基于等弦長直線逼近的簡化Log-BP迭代譯碼方法，所述 方法用于對二進(jìn)制LDPC碼譯碼，其特征在于，所述方法采用基于等弦長直線逼近原理得出 的直線，以用于代替經(jīng)典Log-BP算法中的雙曲正切函數(shù)和反雙曲正切函數(shù)。
[0006] 采用本發(fā)明所述方案，等弦長簡化算法計算復(fù)雜度得到大幅度降低，硬件實現(xiàn)更 加簡單，且性能損失較小。在相同復(fù)雜度的情況下，等弦長簡化算法比SSP算法的誤比特性 能要好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1本發(fā)明中等弦長直線逼近原理示意圖；
[0008] 圖2碼長為2304不規(guī)則碼，10次迭代的三種譯碼算法比較；
[0009] 圖3碼長為2304規(guī)則碼，10次迭代的三種譯碼算法比較。

【具體實施方式】
[0010] 在一個實施例中，本發(fā)明公開了如下技術(shù)方案：一種基于等弦長直線逼近的簡化 Log-BP迭代譯碼方法，所述方法用于對二進(jìn)制LDPC碼譯碼，其特征在于，所述方法采用基 于等弦長直線逼近原理得出的直線，以用于代替經(jīng)典Log-BP算法中的雙曲正切函數(shù)和反 雙曲正切函數(shù)。
[0011] 就該實施例而言，其關(guān)鍵之處在于發(fā)明人首次將等弦長直線逼近原理引入Log-BP 迭代譯碼領(lǐng)域，從而對現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行簡化：通過基于等弦長直線逼近原理得出的直線 來代替經(jīng)典Log-BP算法中的雙曲正切函數(shù)和反雙曲正切函數(shù)。相對于現(xiàn)有技術(shù)中雙曲正 切函數(shù)和反雙曲正切函數(shù)的相關(guān)計算包含了指數(shù)，對數(shù)，除法運算，上述實施例的等弦長直 線逼近方式則大大降低了現(xiàn)有Log-BP譯碼方法的復(fù)雜度，便于硬件實現(xiàn)，在譯碼的效率和 性能損失之間獲得良好的平衡。
[0012] 等弦長直線逼近要求所有逼近直線段長度相同，如圖1所示：
[0013] 由于曲線各處的彎曲程度不同，即曲率不同，所以等弦長逼近之后，最大的逼近誤 差S肯定會出現(xiàn)在曲率最大處，即曲率半徑Ι^ η(圖1中假設(shè)為CD段），任意一點處的曲率 半徑為：
[0014]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于等弦長直線逼近的簡化Log-BP迭代譯碼方法，所述方法用于對二進(jìn)制 LDPC碼譯碼，其特征在于，所述方法采用基于等弦長直線逼近原理得出的直線，以用于代替 經(jīng)典Log-BP算法中的雙曲正切函數(shù)和反雙曲正切函數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，優(yōu)選的，所述方法包括如下步驟： 51 :輸入如下參數(shù)：稀疏校驗矩陣A，通過傳輸信道接收的向量r，最大迭代次數(shù)L以及 信道可靠因子L。； 52 :初始化：就上述矩陣A和向量r，設(shè)m為校驗節(jié)點，η為信息節(jié)點，λ n是比特到校驗 的信息，Ππ,η是校驗到比特的信息，Log-BP譯碼是在對數(shù)域下進(jìn)行的。對于所有滿足A(m， η) = 1的（m，η)，令〇0，λ[η°] =1^，初始迭代次數(shù)為1為1 ; 53 :更新校驗節(jié)點：對于每一對滿足A (m，n) = 1的（m，η)，計算
其中Nm = {η :A(m，η) = Π 表示參與Zm校驗的比特集合，Zm是第m行的校驗，Nm, n= Nm\n表示在Nm中除去比特η參與zm校驗的比特集合 54 :更新信息節(jié)點：對于η = 0，1，"·，Ν-1，計算：
其中Mn = {m :A(m, η) = 1}表示參與比特νη的校驗集合，νη是比特信息； 55 :判決：如果λ[η1]>0,令之=1，否則令<=0; 如I
停止迭代，否則：如果迭代次數(shù)小于L，返回到步驟S3,如果迭代次數(shù)達(dá) 到L，而
，則宣布譯碼失敗； 其中：式（1)、⑵中的直線y = l^x+t^和y = k2x+b2分別為基于等弦長直線逼近原理 得出的直線，以用于代替經(jīng)典Log-BP算法中的雙曲正切函數(shù)和反雙曲正切函數(shù)。
【文檔編號】H03M13/11GK104092469SQ201410350163
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】李卓, 邢莉娟, 萬玉潔 申請人:西安電子科技大學(xué)