[发明专利]一种基于比特翻转算法的硬判决译码实现方法

摘要

本发明提供了一种基于比特翻转算法的硬判决译码实现方法，采用{0,1}作为符号集，对信源输出消息进行无失真信源编码，以{0,1}的有限长序列，长度为k的信息序列共有2k种，令L=2k，按照一定的规则在信息序列中加入若干个{0,1}符号，把长度为k的{0,1}信息序列，变成长度为n（n>k）的具有一定抗干扰能力的符号序列，其中，由L个长度为的{0,1}符号序列组成的集合，构成一个分组码，代表L个长度为k的消息序列，其中k是信息位，r是监督位。本发明的有益效果是实现了译码性能和算法复杂性的有效均衡。

主权项

一种基于比特翻转算法的硬判决译码实现方法，其特征在于：采用{0,1}作为符号集，对信源输出消息进行无失真信源编码，以{0,1}的有限长序列(a1a2…ak)(ai∈{0,1}，i＝1,2,…k)长度为k的信息序列共有2k种，令L＝2k，按照一定的规则在信息序列中加入若干个{0,1}符号，把长度为k的{0,1}信息序列，变成长度为n(n>k)的具有一定抗干扰能力的符号序列(a1a2…akak+1ak+2…ak+r)a1，a2，…ak+r∈{0,1}其中n＝k+r，由L个长度为n＝k+r的{0,1}符号序列组成的集合，构成一个(n,k)分组码，代表L个长度为k的消息序列，其中k是信息位，r是监督位；若(n,k)分组码，码空间的所有元素写成k个线性独立的码字g1，g2，…，gk的线性组合，其中m1,m2,…,mk∈{0,1}，即有Yj:{m1g1+m2g2+…mkgk}改写成矩阵形式即为：yj:{m1m2...mkg1g2...gk}]]>其中G=g1g2...gkk×n]]>由k个{0,1}符号m1,m2,…mk(mi∈{0,1}；i＝1,2,…,k)组成的行矩阵表示成sj＝(mj1 mj2 … mjk),其中(j＝1,2,…,L)S=s1s2...sLL×k]]>Y=SG=y1y2...yLL×n]]>记为SG＝Y由于g1，g2，…，gk是k个线性无关的码字，所以矩阵G的k个行矢量线性无关，G为(n,k)线性分组码Y的生成矩阵，当信息元S确定后，Y仅由矩阵G决定，生成矩阵G通过初等列变换后，表示为如下形式：记为：G＝(Ik×k Pk×r)其中，Ik×k是单位方阵，r＝n‑k此时(n，k)线性分组码中码字Yi(i＝1,2，…L)的前k位与相应的信息序列Si＝(ai1,ai2,…aik)(ai1,ai2,…aik∈{0,1}；i＝1,2,…,L)完全相同，码字的前k位就是信息序列，(n，k)线性分组码为系统码；在信道噪声的随机干扰下，信道接收端收到的消息发生失真，(n,k)线性分组码记为Y0，Y0中存在非法码字，设系统中的生成矩阵为G，对G和Y0同时做相同的初等列变换，分别记为和非系统(n,k)线性分组码的生成矩阵G就转变成系统(n,k)线性分组码的生成即(n,k)线性分组码的前k位与相应的信息序列完全相同，假设Y~=y11y12...y1ky1k+1...y1ry21y22...y2ky2k+1...y2r.....................yL1yL2...yLkyLk+1...yLr]]>令S~=y11y12...y1ky21y22...y2k............yL1yL2...yLK]]>其中是对消息序列S的估计，对逐位做比特翻转，其他比特位保持不变，再分别与生成矩阵相乘，得到(n，k)线性分组码Yi(i＝1,2，3....)，令集合C表示这一系列的合法码字，包括Y0，若翻转一位比特：C＝{Yi,i＝0,1,2,3....kL}例1：S~=1001010111000011]]>S1~=0001010111000011S2~=1101010111000011...]]>S1~G=Y1]]>S2~G=Y2]]>.......在集合C中找出与Y0距离最近的码字Yi，其对应的信息序列即为译码结果。