一种抗多径干扰LDPC解码器

摘要

本发明公开了一种抗多径干扰LDPC解码器，所提出的解码器包括解码模块和时变FIR滤波模块，时变FIR滤波模块用于对多径干扰进行抑制。本发明的解码器中的时变FIR滤波模块与LDPC解码模块独立，时变FIR滤波模块作为LDPC解码器的预处理器，在LDPC解码之前，消除大部分多径干扰；从而，LDPC解码器可获得很好的BER解码性能，能够对多径干扰环境下的信号正确译码。

主权项

1.一种抗多径干扰LDPC解码器，包括解码模块和滤波模块，其特征在于，所述解码模块与滤波模块级联，所述滤波模块用于对多径干扰进行抑制；该滤波模块为时变FIR滤波模块，该模块接收的信道信号为x(k)被划分为：其中，x_d(k)为信道在数据时隙输出的比特序列；x_t(k)为信道在训练时隙输出的比特序列；所述解码器还包括有系数调整模块，与所述时变FIR滤波模块相连接，用于在训练时隙调整所述时变FIR滤波模块的滤波系数以抑制多径干扰；所述系数调整模块包括：本地参考信号获取单元，用于依据LDPC编码的奇偶校验矩阵H，预先存储所述训练时隙比特序列的LDPC编码样本；最小均方算法调整单元，用于依据如下规则，对所述时变FIR滤波模块的系数进行调整：时变FIR滤波模块的系数向量w(k)＝[w₀(k)，w₁(k)，w₂(k)，...，w_N(k)]^T、误差信号e(k)、训练时隙比特序列x_t(k)以及收敛因子μ(k)满足的关系为，w(k+1)＝w(k)+2μ(k)e(k)x_t(k)；其中，收敛因子为误差信号为d(k)为本地参考信号，本地参考信号d(k)是优先存储的训练时序比特序列的LDPC编码样本；其中，y(k)为时变FIR滤波模块的输出信号，x_t^T(k)为x_t(k)的转置；所述解码模块包括：初始化单元，用于依据$f_n^1=1/(1+\exp (-2{\mathrm{ay}}_n/{\sigma }^2),$$f_n^0=1-f_n^1$计算参数其中，σ²＝N₀/2为信道噪声的方差；a为信道衰落因子，y_n为所述时变FIR滤波模块软输出；并且，令$q_{\mathrm{mm}}^0=f_n^0;$水平迭代单元，用于对m＝1，....，M，n∈N(m)，依据${\mathrm{dq}}_{\mathrm{mn}}=q_{\mathrm{mn}}^0-q_{\mathrm{mn}}^1,$${\mathrm{dr}}_{\mathrm{mn}}=r_{\mathrm{mn}}^0-r_{\mathrm{mn}}^1=\underset{n^{\prime }\in N\left(m\right)/n}{\Pi }{\mathrm{dq}}_{{\mathrm{mn}}^{\prime }},$计算dq_mn、dr_mn；进而依据$r_{\mathrm{mn}}^0=(1+{\mathrm{dr}}_{\mathrm{mn}})/2,$$r_{\mathrm{mn}}^1=(1-{\mathrm{dr}}_{\mathrm{mn}})/2$获取垂直迭代单元，用于依据获取的和更新概率值和其中，$q_{\mathrm{mn}}^0={\alpha }_{\mathrm{mn}}{f}_n^0\underset{m^{\prime }\in M\left(n\right)/m}{\Pi }{r}_{m^{\prime }n}^0,$$q_{\mathrm{mn}}^1={\alpha }_{\mathrm{mn}}{f}_n^1\underset{m^{\prime }\in M\left(n\right)/m}{\Pi }{r}_{m^{\prime }n}^1;$α_mn为归一化系数，使得$q_{\mathrm{mn}}^0+q_{\mathrm{mn}}^1=1;$并且，依据$q_n^0={\alpha }_n{f}_n^0\underset{m\in M\left(n\right)}{\Pi }{r}_{\mathrm{mn}}^0,$$q_n^1={\alpha }_n{f}_n^1\underset{m\in M\left(n\right)}{\Pi }{r}_{\mathrm{mn}}^0$计算伪后验概率和其中，α_n为归一化系数，使得其中，N(m)为校验矩阵第m行的列号集合，该集合的总数目为N，M(n)为校验矩阵第n列的行号集合，该集合的总数目为M；译码单元，用于根据预置规则进行译码，所述预置规则为，当时令反之m＝0；如果校验方程rH^T＝0，则译码成功；其中r为LDPC译码输出比特序列，用向量表示。