[发明专利]NB-LDPC编码的图合并检测译码方法

说明书

本发明公开了一种NB‑LDPC编码的图合并检测译码方法，是一种基于置信传播(belief proportion，BP)的多输入多输出(MIMO)检测和非二进制低密度奇偶校验码(NB‑LDPC)译码的联合检测方法，来进一步提高通信系统的稳定性，降低误码率。该方法通过将MIMO BP检测的因子图和NB‑LDPC译码的因子图结合起来，使得他们之间的概率信息可以流通，进而使得对数似然比(Log likelihood ratio)可以具有更高精度而且可以更快的收敛速度。

技术领域

本发明涉及通信中的译码技术，尤其涉及一种NB-LDPC编码的图合并检测译码方法。

背景技术

面对5G通信对于传输各方面要求的提高，大规模多输入多输出(multiple inputmultiple output,MIMO)技术，成为提高其频谱利用率和传输速率以及降低误码率的关键技术。另一方面，NB-LDPC可以达到比LDPC更好的差错性能，并且在突发性比特错，码长有限，高阶调制的情景下有着很好效果。

NB-LDPC MIMO系统中发送端发送的比特信息先经过NB-LDPC编码，然后再通过调制与多天线发送，接收端译码后得到对发送端比特信息的估计。传统的分离检测译码(separated detection and decoding，SDD)，对接收信号首先做MIMO检测，然后将检测得到的软信息送给译码器进行译码得到译码结果。本发明提出的分层图合并检测译码算法(Graph-merged detection and decoding)可以使得NB-LDPC MIMO系统的可靠性进一步提升，从而降低误码率。

发明内容

发明目的：为了满足一些对误码率有更高要求的场合，本发明提出了基于NB-LDPC编码的MIMO的分层图合并分层检测译码方法，通过将MIMO检测和NB-LDPC码译码的因子图合并，从而使得两张图内的概率信息可以相互传递，这样可以使得误码率降低，并且提高收敛速度。

技术方案：本发明所述的NB-LDPC编码的图合并检测译码方法包括：

(1)初始化变量节点发送至观察节点的信息β_j,i＝0，g＝1；

(2)MIMO检测因子图中的观察节点根据接收到的来自信道的信息，计算符号概率信息，并传递给第g层变量节点；

(3)第g层变量节点根据符号概率信息对内部固有信息进行更新，并将更新后固有信息赋值为变量节点给校验节点的信息进行传递；

(4)校验节点对接收的信息进行计算后赋值为校验节点给变量节点的信息，传回给第t层变量节点，t≠g；

(5)第t层变量节点根据接收的信息内部固有信息进行更新，并根据更新后固有信息计算变量节点给观察节点的信息，进行传递；

(6)g＝g+1，并返回至步骤(2)，直至所有层被更新；

(7)返回步骤(1)进行下一次迭代，直至达到预设迭代次数；

(8)对变量节点的内部固有信息进行硬判决，得到译码后的序列。

进一步的，所述步骤(2)中的符号概率信息计算公式为：

式中，表示在第g层中第i个观察节点传给第j个变量节点的符号是c_m的对数似然比，h_ij是信道矩阵H的第i行第j个元素，u_ij和分别是内部加性噪声z_ij的均值和方差，c_m是符号集c＝[c₀,c₁,…c_n-1]中的第m个。

进一步的，所述步骤(3)中更新后的内部固有信息计算公式为：