低密度校验码的多门限比特翻转译码方法

摘要

本发明为低密度校验码的多门限的比特翻转译码方法，步骤为：Ⅰ,若kα≤|r_n|<(k+1)α，比特z_n对应门限为若对应门限为T_n＝γ；其α为预设，γ为校验矩阵H的列重；Ⅱ,计算校正子当校正子均为0，停止译码并显示译码成功，当前硬判决序列z作为译码输出；否则进下步；Ⅲ,对每个码元比特z_n，计算其参与的不满足校验方程数当f_n≤T_n，z_n不变；反之翻转z_n，得新的硬判决序列z，第奇数次翻转T_n＝T_n-1；第偶数次翻转，T_n＝T_n+1；Ⅳ,重复第Ⅱ、Ⅲ步直至译码成功，或达到最大迭代次数并显示译码失败，当前硬判决序列z作为译码输出，完成译码。本法译码性能良好，复杂度低，收敛速度快，译码快速，适于实时性要求较高的通信系统。

主权项

低密度校验码的多门限的比特翻转译码方法，所述低密度校验码为码长为N、信息位长为K的二进制(γ,ρ)规则低密度校验码，其校验矩阵H为M×N的稀疏矩阵H＝[h_mn]，0≤m≤M‑1,0≤n≤N‑1；H的每列有γ个“1”，每行有ρ个“1”；设二进制码字c＝[c₀,c₁,…,c_N‑1]经过二进制相移键控调制后得到序列x＝[x₀,x₁,…,x_N‑1]，其中任一项x_n＝1‑2c_n，0≤n≤N‑1，序列x进入均值为零，方差为σ²＝N₀/2的加性高斯白噪声信道后得到信道输出序列r＝[r₀,r₁,…,r_N‑1]，其中r_n＝x_n+v_n，v_n为加性高斯白噪声，N₀为噪声功率谱密度；根据接收序列r进行判决得到二进制硬判决序列z＝[z₀,z₁,…,z_N‑1]，其中的任一项z_n为，$z_n=\left\{\begin{array}{c}0,r_n>0\\ 1,r_n\le 0\end{array}\right.;$其特征在于包括以下步骤：Ⅰ、设置每一比特的对应门限：若kα≤|r_n|<(k+1)α，则比特z_n的对应门限设置为若则对应门限设置为T_n＝γ；其中γ为校验矩阵H的列重，参数α为一个预先设定的实数，α的取值通过仿真实验确定；Ⅱ、根据硬判决序列z计算校正子s＝[s₀,s₁,…,s_M‑1]：$s_m={\Sigma }_{n=0}^{N-1}{z}_n{H}_{\mathrm{mn}}\mathrm{mod}2,m=\mathrm{0,1},...,M-1$如果所有的校正子均为0，显示译码成功，将当前的硬判决序列z作为译码输出，译码完成；否则进入步骤Ⅲ；Ⅲ、对每一个码元比特z_n，n＝0,1,...,N‑1，计算其参与的不满足的校验方程的个数f_n：$f_n={\Sigma }_{m=0}^{M-1}{s}_m{H}_{\mathrm{mn}},n=\mathrm{0,1},...,N-1,$如果f_n≤T_n，则保持z_n不变，进入步骤Ⅳ；如果f_n>T_n，则翻转z_n，得到新的硬判决序列z；若此次被翻转的z_n的翻转次数是奇数，则令T_n＝T_n‑1；若此次被翻转的z_n的翻转次数是偶数，则令T_n＝T_n+1，进入步骤Ⅳ；Ⅳ、重复第Ⅱ步和第Ⅲ步直至译码成功，当达到最大迭代次数，显示译码失败，将当前的硬判决序列z作为译码输出，低密度校验码的译码完成。