基于等弦长直线逼近的简化Log-BP迭代译码方法
【专利摘要】本发明公开了基于等弦长直线逼近的简化Log-BP迭代译码方法，所述方法用于对二进制LDPC码译码，所述译码方法主要通过基于等弦长直线逼近原理得出的用于代替经典Log-BP算法中的双曲正切函数和反双曲正切函数的直线。仿真结果及分析表明，与经典Log-BP算法相比，等弦长简化算法计算复杂度得到大幅度降低，硬件实现更加简单，且性能损失较小。在相同复杂度的情况下，等弦长简化算法比已有同类的简化算法(SSP算法)的误比特性能要好。
【专利说明】基于等弦长直线逼近的简化Log-ΒΡ迭代译码方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及译码领域，特别涉及一种基于等弦长直线逼近的简化Log-BP迭代译 码方法。
【背景技术】
[0002] LDPC码由于其良好的性能，目前已经成为第二代数字卫星电视广播（DVB-S2)， WLAN，WIMAX通信的标准。LDPC译码算法中的和积（SP)算法也称作置信（BP)算法，有很好 的误比特率性能。Log-BP算法充分利用了校验节点和信息节点的性质以及接收序列的所 有信息，从而可以得到逼近香农限的译码性能。但是校验节点更新中要计算双曲正切函数 tanh(x)和反双曲正切函数tantTHx)，增加了算法的复杂度。
[0003] 在对双曲正切函数tanh(x)和反双曲正切函数tantT1 (X)简化方法的研究中，参 考文献 1 (S. Papaharalabos，P. Sweeney，B. G. Evans，Ρ· T. Mathiopouious，G. Albertazzi， A. Vanelli-Coralli and G. E. Corazza,''Modified sum-product algorithms for decoding low-density parity-check codes," IET Commun，vol. 1. pp. 294-300，Jun. 2007)和 2 (Myung Hun Lee, Jae Hee Han and Myung Hoon Sunwoo,，'New Simplified Sum-product Algorithm For Low Complexity LDPC Decoding，''IEEE SiPS2008pp. 61-66, 2008)米用的 方法较为普遍，简称为SSP (Simplified Sum-Product)。该方法能够降低经典Log-BP算法的 复杂度，但是该现有技术在复杂度和误比特性能的平衡方面尚有空间。
【发明内容】
[0004] 为解决上述技术问题，本发明基于等弦长直线逼近原理，对Log-BP算法中的双曲 正切函数tanh(x)和反双曲正切函数tantTHx)提出了简化的表示方法，降低了算法的复杂 度，简称为等弦长简化算法。等弦长简化算法与SSP相比，在复杂度相同的情况下，误比特 性能却有一定的提1?。
[0005] 为此，本发明公开了一种基于等弦长直线逼近的简化Log-BP迭代译码方法，所述 方法用于对二进制LDPC码译码，其特征在于，所述方法采用基于等弦长直线逼近原理得出 的直线，以用于代替经典Log-BP算法中的双曲正切函数和反双曲正切函数。
[0006] 采用本发明所述方案，等弦长简化算法计算复杂度得到大幅度降低，硬件实现更 加简单，且性能损失较小。在相同复杂度的情况下，等弦长简化算法比SSP算法的误比特性 能要好。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1本发明中等弦长直线逼近原理示意图；
[0008] 图2码长为2304不规则码，10次迭代的三种译码算法比较；
[0009] 图3码长为2304规则码，10次迭代的三种译码算法比较。
【具体实施方式】
[0010] 在一个实施例中，本发明公开了如下技术方案：一种基于等弦长直线逼近的简化 Log-BP迭代译码方法，所述方法用于对二进制LDPC码译码，其特征在于，所述方法采用基 于等弦长直线逼近原理得出的直线，以用于代替经典Log-BP算法中的双曲正切函数和反 双曲正切函数。
[0011] 就该实施例而言，其关键之处在于发明人首次将等弦长直线逼近原理引入Log-BP 迭代译码领域，从而对现有技术方案进行简化：通过基于等弦长直线逼近原理得出的直线 来代替经典Log-BP算法中的双曲正切函数和反双曲正切函数。相对于现有技术中双曲正 切函数和反双曲正切函数的相关计算包含了指数，对数，除法运算，上述实施例的等弦长直 线逼近方式则大大降低了现有Log-BP译码方法的复杂度，便于硬件实现，在译码的效率和 性能损失之间获得良好的平衡。
[0012] 等弦长直线逼近要求所有逼近直线段长度相同，如图1所示：
[0013] 由于曲线各处的弯曲程度不同，即曲率不同，所以等弦长逼近之后，最大的逼近误 差S肯定会出现在曲率最大处，即曲率半径Ι^ η(图1中假设为CD段），任意一点处的曲率 半径为：
[0014]
【权利要求】
1. 一种基于等弦长直线逼近的简化Log-BP迭代译码方法，所述方法用于对二进制 LDPC码译码，其特征在于，所述方法采用基于等弦长直线逼近原理得出的直线，以用于代替 经典Log-BP算法中的双曲正切函数和反双曲正切函数。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，优选的，所述方法包括如下步骤： 51 :输入如下参数：稀疏校验矩阵A，通过传输信道接收的向量r，最大迭代次数L以及 信道可靠因子L。； 52 :初始化：就上述矩阵A和向量r，设m为校验节点，η为信息节点，λ n是比特到校验 的信息，Ππ,η是校验到比特的信息，Log-BP译码是在对数域下进行的。对于所有满足A(m， η) = 1的（m，η)，令〇0，λ[η°] =1^，初始迭代次数为1为1 ; 53 :更新校验节点：对于每一对满足A (m，n) = 1的（m，η)，计算
其中Nm = {η :A(m，η) = Π 表示参与Zm校验的比特集合，Zm是第m行的校验，Nm, n= Nm\n表示在Nm中除去比特η参与zm校验的比特集合 54 :更新信息节点：对于η = 0，1，"·，Ν-1，计算：
其中Mn = {m :A(m, η) = 1}表示参与比特νη的校验集合，νη是比特信息； 55 :判决：如果λ[η1]>0,令之=1，否则令<=0; 如I
停止迭代，否则：如果迭代次数小于L，返回到步骤S3,如果迭代次数达 到L，而
，则宣布译码失败； 其中：式（1)、⑵中的直线y = l^x+t^和y = k2x+b2分别为基于等弦长直线逼近原理 得出的直线，以用于代替经典Log-BP算法中的双曲正切函数和反双曲正切函数。
【文档编号】H03M13/11GK104092469SQ201410350163
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】李卓, 邢莉娟, 万玉洁 申请人:西安电子科技大学