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专利号: 2015101974693
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电子电路
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于LDPC码的比特翻转和线性规划组合译码方法,其特征在于,该方法为:根据有限状态比特翻转对接收信道值进行译码,当译码失败时,再由迭代线性规划对修正后的接收信道值进行译码,最终输出组合译码的最终结果;

所述根据有限状态比特翻转对接收信道值进行译码,具体通过以下步骤实现:

步骤201:确定接收信道值:将从加性高斯白噪声(AWGN)信道中传输来的LDPC码C=(c1,c2,...,cn)的软判决信息存储在长度为n的向量r=(r1,r2,…,rn)中,并根据接收的信息r计算对数似然比LLR,即γi=log(Pr(ri|ci=0)/Pr(ri|ci=1)),i∈{1,2,…,n},其中,Pr(·)表示事件发生的概率;

步骤202:对于每个变量节点i∈I,由γi确定硬判决结果 对于所有校

验节点j∈J,初始翻转强度函数 并设置迭代次数Iter=

0,最大迭代次数Itermax和比特翻转门限 其中,I和J分别是LDPC码变量节点和校验节点索引集,N(j)是校验节点j邻居变量节点的索引集,而p,n分别是上一次和当前迭代中j满足约束的情况;

步骤203:针对每个变量节点,根据迭代前后的状态变化来确定是否进行比特翻转,若时,xi的值被翻转,否则xi保持不变,直至所有的校验节点都满足约束或最大迭代次数已达;

步骤204:输出比特翻转译码结果x=(x1,x2,…,xn),如果译码成功,则终止译码,否则继续根据迭代线性规划对修正后的接收信道值进行译码;

所述步骤202中函数sj(p,n)的取值范围是{0,1,2,3},其计算方法是:若校验节点j在上一次迭代中满足校验约束,即p=satisfied,而当前迭代后不满足校验  约束,n=unsatisfied,则sj(satisfied,unsatisfied)=2。

2.根据权利要求1所述的用于LDPC码的比特翻转和线性规划组合译码方法,其特征在于,所述当译码失败时,再由迭代线性规划对修正后的接收信道值进行译码,最终输出组合译码的最终结果,具体通过以下步骤实现:步骤301:将修正后的LLR向量γ=(γ1,γ2,…,γn)作为目标函数系数,基于交替方向乘子法的迭代线性规划译码模型描述如下:minγTx

其中,dj是下标索引值j对应的校验节点的度,zj是长度为dj的辅助向量,  是由长度为dj的所有含偶数个1组成的校验多胞体,Tj是由校验节点j决定的选择矩阵;

与上述迭代线性规划模型对应的增广拉格朗日计算公式为:

其中,υ为惩罚参数,υ的最优值可通过仿真实验获得,其值范围为[2,5],yj为长度为dj的拉格朗子乘子向量,符号||·||2表示l2范数;

步骤302:对每个校验节点j∈J,设置拉格朗日乘子yj、Replica向量zj和由校验节点传向变量节点的信息Lj→i均为零向量且长度为dj;

步骤303:对所有的校验节点j∈J,分别更新zj和yj,并计算Lj→i=(zj)i-(yj)i,j∈J,i∈N(j),其中 其中 表示校验多胞体在[0,1]区间上的欧几里得投影运算;

步骤304:对于每一个变量节点的下标i∈I,令di是下标索引值i对应的变量节点的度,Ni是变量节点的邻居校验节点索引值集合,xi的计算公式如下:步骤305:对每个校验节点j∈J,若maxj||Tjx-zj||∞<δ,其中δ为容差值, 则译码结束,并将x作为组合译码的最终结果输出,否则转到步骤303继续执行。

3.根据权利要求1或2所述的用于LDPC码的比特翻转和线性规划组合译码方法,其特征在于,所述修正后的接收信道值,具体为修正LLR向量γ,重新计算对数似然比向量γ,即其中,α是加权因子,α的取值范围在[-1.0,1.0]之间。

4.根据权利要求1所述的用于LDPC码的比特翻转和线性规划组合译码方法,其特征在于,所述步骤203中针对每个变量节点,根据迭代前后的状态变化来确定是否进行比特翻转,具体为根据前后两次迭代中变量节点所涉及的邻居校验节点满足校验节点的状态变迁决定比特是否翻转。