[发明专利]polar-LDPC级联码的合并BP解码算法及装置

说明书

本发明提供一种polar‑LDPC级联码的合并BP解码算法及装置。本发明包括：初始化模块、迭代计算模块和硬判决模块，所述的初始化模块包含把信道观察向量初始化为对数似然比信息的乘法器；所述迭代计算模块包含相对于Tanner图和因子图的变量、校验节点、基本计算单元以及影响因子的乘法器组；所述硬判决模块包含得到译码结果的硬判决单元。本发明在与传统算法迭代次数相同的情况下，通过设置影响因子，能够获得明显优于传统方法的误码性能，并且计算复杂度并没有很大差别。

技术领域：

本发明涉及一种polar-LDPC级联码的合并BP解码算法及装置，属于计算机通信领域。

背景技术：

在AWGN信道环境中，前人已分别对极化码和Low Density Parity Check(LDPC)码的 Belief Propagation(BP)译码算法有过广泛且深入的研究。此外，级联码方案也因其误码性 能具有安全距离较小的优点而被广泛研究。在前人的研究中，很多种不同的码组合包括本发 明中的极化码和LDPC码的不同级联方案都被讨论过。但是前人未能把两级解码器的相似性 利用起来，本发明中，我们利用两级码的BP译码方法的相似性，提出了一种创新点思路，通 过图的级联，将解码器合并为一个，让LDPC和极化码的一码循环依次顺序进行，形成一个 完整的循环过程。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提出一种polar-LDPC级联码的合并BP解 码算法及装置，改变信息的迭代路径，并提高译码的精确度。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种polar-LDPC级联码的合并BP解码算法，该方法包括如下步骤：

(1)将信道观察向量y通过公式(1)初始化为每一位码字的概率信息，

公式(1)中：L(x_j)为每一码比特的对数似然比， N₀为信道的平均噪声功率；

(2)将L(s_j)作为Tanner图上变量节点的信息，并在校验节点上用min-sum方法计算一 次，并把计算后的值返回所有变量节点，变量节点收集所有与之连接的校验节点传来的 信息；

(3)与因子图相连的一部分变量节点，将其概率信息作为因子图最右(n+1)一阶的左信息L_n+1,j，因子图根据公式(2)、公式(3)、公式(4)、公式(5)计算除第一阶 外因子图上所有阶的左、右信息；

L_i,j＝g(L_i+1,2j-1,L_i+1,2j+R_i,j+N/2)，公式(2)，

L_i,j+N/2＝g(R_i,j,L_i+1,2j-1)+L_i+1,2j，公式(3)，

R_i+1,2j-1＝g(R_i,j,L_i+1,2j+R_i,j+N/2)，公式(4)，

和R_i+1,2j＝g(R_i,j,L_i+1,2j-1)+R_i,j+N/2，公式(5)，

公式(2)、公式(3)、公式(4)、公式(5)中对码长为N(N＝2ⁿ)的polar码， 每个节点都有两种互信息，其n+1阶因子图的第i阶的第j个节点的信息，分别称为左信 息(L_i,j)和右信息(R_i,j)；函数g(x,y)＝sign(x)sign(y)min(|x|,|y|)；