[发明专利]基于LDLC中继传输及对应的联合译码方法

说明书

本发明公开一种基于低密度格码LDLC中继传输及对应的联合译码方法，本发明在中继节点进行网络编码时，利用两个单高斯概率密度函数序列的卷积来完成软信息编码，降低了编译码复杂度，并避免了信息损失。在联合译码时，源节点对接收信息分别进行迭代译码，再对译码后的单高斯概率密度函数序列进行合并，最后将合并后的单高斯概率密度函数序列进行迭代译码，其计算和存储复杂度较低，克服了现有联合迭代译码技术中多次内外部迭代外信息计算和存储复杂度过高等问题，提高了通信系统的抗干扰能力。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及无线通信技术中的一种基于低密度格码LDLC(Low Density Lattice Code)中继传输及对应的联合译码方法。本发明可用于具有直传链路的双向中继网络中，两个源节点分别对各自接收的两路信息进行低密度格码LDLC迭代译码，合并迭代译码后的两路信息，将合并信息再次进行低密度格码LDLC迭代译码。

背景技术

在中继协作通信系统中，利用中继节点帮助移动用户转发数据，可以获得额外的分集增益，改善系统的错误性能。信道编码是一种利用冗余信息来提高通信系统可靠性的技术，常用的信道编码有Turbo码、低密度就校验码等。低密度格码LDLC是一种在欧式空间直接编码的信道编码，编码后的信息为实数，直接适用于实际信道的传输，并且具有较低的编译码复杂度。

西安电子科技大学在其申请的专利文献“联合Turbo码与网络编码的中继传输及对应译码方法”(公开号：CN102185682B,申请号：CN20111017166.4，申请日：2011年6月23日)中公开了一种联合Turbo码与网络编码的中继传输及对应译码方法。该方法通过在中继节点联合Turbo码和网络编码实现对接收信号的译码和重构，并将重构后的信息进行转发，在目的节点先修正接收信息，然后对两个信源节点的修正信息分别进行Turbo译码，最终恢复出信源节点的发送信息。该方法存在的不足之处是，Turbo码编码后的信息为整数序列，需要利用调制技术完成在实际信道中的传输，中继网络编码处理是硬判决译码转发，存在信息损失现象，目的节点的译码方法中只利用中继节点的发送信息对信源节点的发送信息进行一次修正，没有重复利用中继节点的发送信息来进行译码，易造成信息的错误传播。

Bin Chen等人在其发表的论文“Low-Density Lattice Coded Relaying WithJoint Iterative Decoding”(IEEE Trans.on Communications,2015,pp.4824-4837)中提出了一种基于低密度格码LDLC中继协作的联合迭代译码方法。该方法针对具有两个源节点，一个中继节点和一个目的节点的多址接入信道模型，共需三个时隙来完成整个通信过程。第一二时隙，两个源节点分别向中继节点和目的节点广播编码信息，第三时隙，中继节点将接收信号处理后转发给目的节点，目的节点将接收的信号进行联合译码。该方法存在的不足之处是，节点译码及中继网络编码处理采用非参数置信传播算法，需要采用随机采样来计算信息的概率密度函数，计算及存储复杂度极高。目的节点联合译码时利用内部迭代和外部迭代来实现，在每次外部迭代时，需要对内部迭代的结果进行计算和存储，具有高的复杂度。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，对含有直传链路的双向中继通信系统，提出了一种基于低密度格码LDLC中继传输及对应的联合译码方法。

实现本发明目的的思路是，两个源节点分别将自己的低密度格码LDLC编码序列广播给中继节点和对方源节点，中继节点对接收的信息进行网络编码处理后广播给两个源节点，两个源节点分别对各自接收的两路信息进行低密度格码LDLC迭代译码，合并迭代译码后得到的两个单高斯概率密度函数序列，将合并后的单高斯概率密度函数序列进行再次低密度格码LDLC迭代译码。

本发明中低密度格码LDLC迭代译码、中继网络编码、目的节点联合译码时，信息的概率密度均服从单高斯分布，只需要用均值和方差两个参量表示，降低了系统的计算复杂度和存储复杂度。

实现本发明目的的具体步骤如下：