一种基于线性规划的LDPC译码器及译码方法

摘要

本发明公开了一种基于线性规划的LDPC译码器及译码方法，包括输入单元、线性规划器、校验判断器、输出单元以及控制器，输入单元用于对输入数据进行缓冲与同步；线性规划器主要完成线性规划数学模型的建立及求解；校验判断器用于校验约束条件是否满足的判断，并根据判断结果决定数据流的走向；输出单元用于对输出数据进行缓冲与同步；控制器是译码器的信息交互的枢纽，用于控制输入单元、线性规划器、校验判断器、输出单元的工作；本发明在传统LDPC线性规划译码方法的基础上，通过引入自适应和改进线性规划的数学方法，提高解码器的译码效率。

主权项

1.一种基于线性规划的LDPC的译码方法，其特征在于包括如下步骤：（1）预设校验矩阵M×N，i、j分别表示校验矩阵中变量节点和校验节点的集合，n(j)表示与任一校验节点j相连的变量节点的集合，m(i)表示与任一变量节点相连的校验节点的集合；（2）获取N个经过信道后的信息比特y_i,i=1,2，...，N；（3）建立LDPC译码的线性规划模型，构造目标函数：f_i∈conv(C)式中：f_i表示校验矩阵中第i个变量节点的取值，所述conv(C)表示满足目标函数的约束的变量集合；（4）对步骤（3）中建立线性规划模型进行线性规划求解，得到目标函数最小值时的取值，所述表示目标函数第k次求解最小值时f_i的取值,i=1,2，...，N，k为正整数；（5）找出n(j)包含的且i∈n(j)，将所包含的进行降序排列得到i→i′的映射，并对降序排列后的进行四舍五入，得到的取值为0或1；（6）对于校验节点j，j=1,2，...,M，按照下述校验约束方程，进行模二相加为零的校验判断，并找出不符合校验约束方程的w_k个等式，所述校验约束方程为：其中，i'即为步骤（5）中所得的降序排列后每个所对应的新序号，A表示数集{1~r_j}中的奇数集,即{1,3,…,<r_j>},B表示数集{1~r_j}中的偶数集,即{2,4,…,<r_j>}；r表示行重，r_j表示第j行的行重；（7）根据步骤（6）所得的不符合校验约束方程的w_k个等式，判断等式是否满足终止策略，如果满足终止策略，则停止求解过程，得到译码结果；否则，继续下一步；所述终止策略为：$\frac{w_k-w_{k-1}}{w_k}\le \mathrm{\delta and}{w}_k\le \lambda$其中δ和λ是相对错误率和错误率；（8）将不符合校验约束条件的w_k个等式添加到步骤（3）的目标函数中，继续译码过程；具体方法为：所述w_k个等式所对应的n(j)中，i′∈n(j)：等式左边：当i'∈A时，则的系数置1，当i'∈B时，则的系数置-1，所述等式右边置0或1；则得到w_k个等式约束条件并将w_k个等式约束条件代入到步骤（3）的目标函数中。