[发明专利]Turbo乘积码译码器迭代因子的构造方法

说明书

技术领域

本发明属于差错控制编码领域，具体是在Turbo乘积码(Turbo ProductCodes or Block Turbo Codes)译码器的实现上，提出了一种新的用于计算Turbo乘积码的软译码器迭代因子的方法，适用于使用Turbo乘积码作为差错控制编码的通信协议。

背景技术

Turbo码最早由C.Berrou等于1993年提出。它的译码算法是软输入软输出(SISO)迭代译码算法，其译码性能可以在多次迭代后非常逼近香农极限。因为它的分量码是卷积码，所以它被称为Turbo卷积码(TCC)。受迭代译码的启示，R.Pyndiah等人于1994年利用Chase算法提出了适用于线性分组码的SISO算法，并将迭代译码应用到乘积码，这种码被称为Turbo乘积码。Turbo乘积码在译码性能上接近Turbo卷积码，译码性能曲线具有更陡峭的“瀑布区”并且能够避免“地板效应”(error floor)，同时译码复杂度更低，适合并行和流水线(pipeline)处理，也适合于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)和专用集成电路(ASIC)的实现。Turbo乘积码已经成为IEEE 802.16无线城域网前向纠错码(FEC)的一种选择。

Turbo乘积码编码器结构如图1所示。一般地，行列编码器结构相同，并且行列编码器均为线性分组码。BCH(n，k，δ)²是常用的Turbo乘积码编码方式，其中n，k，δ分别表示总码长，信息码长，最小汉明距。

Turbo乘积码SISO迭代译码器结构如图2所示。它的译码过程需要用到两个迭代因子：权重因子α和可靠因子β。以双相移相键控(BPSK)调制为例说明软译码过程，其中0→-1，1→+1，具体软译码过程如下：

1.计算软输入R^m＝R+α(m)×W^m。

2.计算可靠码字R^abs＝(|r₁|，...|r_l|，...|r_n|)和硬判决码字Y＝(y₁，...y_l，...y_n)，其中Y＝0.5(1+sgn(r_l))，从R^abs获得绝对值最小的p个最不可靠位置，

3.构造2^p个掩膜码字集Tⁱ，i＝1，2，...，2^p，在不可靠比特位，是1或者0，其余皆为0。

4.构造测试码字集Zⁱ＝Y+Tⁱ，对码字Zⁱ进行硬译码并经BPSK映射得到有效码字集Cⁱ。

5.按照最大似然算法，获得发送码字E对应的最优判决D是距离接收码字欧式距离最近的码字Cⁱ：

D=Ciif|R-Ci|2≤|R-Ci|2∀l∈[1,2p].]]>

6.计算最优判决码字D的归一化可靠性函数r′_j：

7.计算软输出W^m+1：

w_j＝r′_j-r_j