一种提高译码器吞吐率的AR4JA码译码方法

摘要

一种提高译码器吞吐率的AR4JA码译码方法，属于通信技术领域，为了解决AR4JA码的现有译码方法存在吞吐率低的问题。译码过程为：根据AR4JA码的监督矩阵H大小，有3个校验节点处理单元CNU和(K+3)个变量节点处理单元VNU；首先，3个校验节点处理单元CNU同时工作，校验节点处理单元CNU更新H矩阵中各块的第1行，然后更新H矩阵中第2行，以此类推直到更新H矩阵中第L行；当校验节点处理单元CNU继续更新第L+1行时，K+3个变量节点处理单元VNU也开始工作，并行更新各自对应矩阵的第1列，之后，CNU和VNU开始并行工作直到一次迭代结束。本发明方法不仅具有和部分并行译码一样的迭代收敛度，同时也和交迭的部分并行译码一样，节省了一次迭代译码时间，提高了译码器的吞吐率。

主权项

1.一种提高译码器吞吐率的AR4JA码译码方法，对所述译码方法中的变量进行如下定义：V(i)表示与变量节点i有连接关系的校验节点集合；C(j)表示与校验节点j有连接关系的变量节点集合；A为修改因子，取值0.6～0.9；表示第k次迭代译码时变量节点j传给校验节点i的外部校验信息；表示第k次迭代译码时校验节点i传给变量节点j的外部校验信息；表示第k次迭代译码时变量节点i收到的所有外部信息；最大迭代次数max；AR4JA码的监督矩阵大小为3M×(K+3)M维矩阵，K的取值与码率有关，当码率r为1/2、2/3、4/5时，K分别取2、4、8，即其特征在于：所述方法是在译码器中依次按以下步骤实现的：步骤一、开始译码并初始化，初始化进行的运算如公式(1)和(2)所示：$p_i^0=y_i---\left(1\right)$$q_{\mathrm{ij}}^0=y_i---\left(2\right)$y_i表示接收到的来自信道的信号，i＝{1，2，...，(K+3)M}；步骤二、校验节点和变量节点更新：根据AR4JA码的监督矩阵H大小，有3个校验节点处理单元(CNU)和(K+3)个变量节点处理单元(VNU)；CNU中应用的公式为：$r_{\mathrm{ij}}^k=A\times \left(\underset{i^{\prime }\in C\left(j\right)/i}{\Pi }{a}_{i^{\prime }j}^k\right)\underset{i^{\prime }\in C\left(j\right)/i}{\mathrm{Min}}\left({\beta }_{i^{\prime }j}^k\right)---\left(3\right)$其中，${\alpha }_{i^{\prime }j}^k=\mathrm{sign}\left(q_{i^{\prime }j}^k\right),$${\beta }_{i^{\prime }j}^k=\left|q_{i^{\prime }j}^k\right|;$VNU中应用的公式为：$q_{\mathrm{ij}}^k=p_i^0+\underset{j^{\prime }\in V\left(i\right)/j}{\Sigma }{r}_{i{j}^{\prime }}^k---\left(4\right)$校验节点和变量节点更新的具体过程为：步骤a、令N1＝1；步骤b、3个校验节点处理单元CNU同时工作，校验节点处理单元CNU更新H矩阵中各块的第N1行；步骤c、判断N1是否大于L，$L=\left[\frac{M\times (2\times K+1)}{2\times K+2}\right]---\left(5\right)$其中，[·]表示向下取整，如果N1＞L，执行步骤d；否则令N1＝N1+1后返回步骤b；步骤d、令N1＝N1+1，N2＝1；步骤e、3个校验节点处理单元CNU并行更新H矩阵第N1行时，同时，K+3个变量节点处理单元VNU也开始工作，并行更新H矩阵的第N2列；步骤f、判断N2是否大于M，如果N2＞M，执行步骤三；否则令N1＝N1+1，N2＝N2+1后返回步骤e；步骤三、译码判决，其具体过程为：步骤A、对译码输出数据进行硬判决，若则硬判决得出x_n＝0；否则若则硬判决得出x_n＝1；$q_i^k=p_i^0+\underset{j\in V\left(i\right)}{\Sigma }{r}_{\mathrm{ij}}^k---\left(6\right)$x_n的含义是接收的信号y_i通过译码后译出来的信息位，n＝{1，2，...，k}，k的取值见表2-1；步骤B、判断H^Tx＝0是否成立，其中H为AR4JA码的监督矩阵，H^Tx＝0若成立，则执行步骤C；否则迭代次数加1，再执行步骤D；步骤C、输出译码信息，译码结束；步骤D、判断迭代次数是否达到最大迭代次数max，若成立则执行步骤E；否则返回步骤二的a步骤；步骤E、译码失败，译码结束。