[发明专利]基于扩展最小和算法的NB-LDPC码加权因子优化译码器和方法

说明书

本发明公开了一种基于扩展最小和算法的NB‑LDPC码加权因子优化译码器和方法，包括：判断译码条件模块、更新信息截断长度模块、校验节点更新模块、加权因子优化算法模块、变量节点更新模块、判决模块。判断译码条件模块：用于判断是否需要进行译码流程；更新信息截断长度模块：用于更新需要截断的译码长度，确定信息在译码过程中的长度；校验节点更新模块：用于更新校验节点到变量节点的输出消息向量。加权因子优化算法模块：用于减小震荡导致的比特错误。变量节点更新模块：用于更新变量节点间输出的信息向量。判决模块：尝试译码，根据约束条件进行计算译码结果是否成功。本发明的优点是：译码的可靠性更好，译码的复杂度下降，译码的延时下降。

技术领域

本发明涉及译码优化技术领域，特别涉及一种基于扩展最小和算法的NB-LDPC码加权因子优化译码器和方法。

背景技术

近年来，LDPC码具有良好的纠错性能和接近Shannon极限的译码性能，开始被越来越多的学者所注意研究。多进制LDPC码兼具了二进制LDPC码的特性，能够高效的传输信息及译码性能优良。在无线通信应用中，提升译码的各项数据传输的指标一直是研究学者们的目标。

多进制低密度奇偶校验码是一种信道码。与普通的二进制LDPC相比，NB-LDPC具有更强的纠错能力。此功能使NB-LDPC更适合现代通信系统。NB-LDPC具有很高的可靠性，其解码性能更接近于Shannon的容量极限。尽管NB-LDPC具有许多优点，但其解码和实现复杂度相对较高。NB-LDPC的解码算法包括置信度传播(BP)，快速傅立叶变换(FFT)，扩展最小和(EMS)等。其中EMS解码算法具有最低的复杂度。因此，EMS解码更容易在硬件上实现。尽管与其他解码相比，EMS解码具有较低的解码复杂度，但仍有改进的空间。另外，停止规则适用NB-LDPC。它减少了数据包的平均迭代次数，但需要提高解码性能。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种基于扩展最小和算法的NB-LDPC码加权因子优化译码器和方法，解决了现有技术中存在的缺陷。

为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种基于扩展最小和算法的NB-LDPC码加权因子优化译码器，包括：判断译码条件模块、更新信息截断长度模块、校验节点更新模块、加权因子优化算法模块、变量节点更新模块、判决模块。

判断译码条件模块：用于判断是否需要进行译码流程。通过判断译码次数和上次译码是否成功决定是否需要继续译码。如果译码成功，那么将不进行译码。否则，在迭代次数小于最大次数条件下进行译码。

更新信息截断长度模块：用于更新需要截断的译码长度，确定信息在译码过程中的长度。

校验节点更新模块：用于更新校验节点到变量节点的输出消息向量。通过对本校验节点除与之直接相连的变量节点以外的所有变量节点的输出信息和信道进行运算得到的。

加权因子优化算法模块：用于减小震荡导致的比特错误。

变量节点更新模块：用于更新变量节点间输出的信息向量。

判决模块：尝试译码，根据约束条件进行计算译码结果是否成功。如果成功将输出译码结果，否则将回到判断译码条件模块。

本发明还公开了一种基于扩展最小和算法的NB-LDPC码加权因子优化方法，包括如下步骤：

(I)初始化：根据收到的消息计算向量的对数似然比(LLR)，将其表示为LR[k],(0≤k≤q-1)。向量按降序排序到向量中LR。

(II)置换：校验节点采用前向-后向操作更新验证节点。根据以下公式计算向量U，其中是h校验矩阵H的元素的取值、j是H对应位置的值是列数及a是元素h和列数j的乘积。