[发明专利]适合于加性白高斯噪声信道的中短码长的Raptor Codes编译码方法有效

专利信息
申请号: 201110121121.8 申请日: 2011-05-11
公开(公告)号: CN102324998A 公开(公告)日: 2012-01-18
发明(设计)人: 彭瑶;张朝阳 申请(专利权)人: 浙江大学
主分类号: H04L1/00 分类号: H04L1/00;H03M13/11
代理公司: 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人: 张法高
地址: 310027 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 适合于 加性白高斯 噪声 信道 中短码长 raptor codes 译码 方法
【权利要求书】:

1.一种适合于加性白高斯噪声信道的中短码长的Raptor Codes编译码方法,其特征在于包括编码方法和译码方法;

编码方法的步骤如下:

1)设定发送端要发送                                                个消息数据包,每个数据包内含有若干个数据比特,并包括一个循环冗余校验码用来作为译码器判断译码是否成功的依据,用表示消息数据包,下标为消息数据包的编号,,编码发送端采用Raptor Codes进行编码,Raptor Codes是由高码率的LDPC码作为外码,并级联LT Codes组成的,用表示消息数据包经过LDPC编码后生成的预编码包,,用表示经过LT Codes编码后生成的编码包,;

2)按照Linear-Time PEG算法生成外码LDPC的Tanner图,个消息数据包经过LDPC预编码得到个预编码包,外码LDPC的Tanner图所对应的LDPC码的校验矩阵为一个上三角矩阵;

3)采用度分布为编码包选择度数,其中为编码包的编号,,然后用 LT码独立地按改进的PEG算法加边的选择方式或者是用LT码结合LDPC码按改进的PEG算法加边的选择方式生成维二元域向量,维二元域向量中元素“1”的个数为;

4)维二元域向量中的元素的取值为“0”或者“1”,元素为“1”表示对应的编号为的LDPC Codes的预编码包被选中,将这些被选中的预编码包按比特采用如下公式运算后得到的值即为LT Codes的编码包的值:

发送端按照以上公式进行编码,源源不断地产生编码包送入AWGN信道,直到接收端告知它停止发送;

译码方法的步骤如下:

5)接收端首先接收到个混叠了噪声的Raptor Codes编码包;

6)接收端继续接收个编码包,接收到的编码包总数变为,码率随着的不断增长而变化;

7)译码器根据和发送端一样的Seed重构Tanner图,然后根据接收到的个编码包得到后验概率,将后验概率送入Tanner图进行BP迭代译码;

8)根据每个包内的循环冗余校验码判断数据包是否都正确译码,若成功译码,则转入步骤9);否则转入步骤6);

9)译码结束,接收端通过反馈信道发送信号告诉发送端停止发送。

2.根据权利要求1所述的一种适合于AWGN信道下中短码长的Raptor Codes的编译码方法,其特征在于所述的用LT码独立地按改进的PEG算法加边的选择方式步骤为:

1)不考虑LDPC部分的码图,对LT依据改进的PEG算法单独构图,初始化LT码的二部图,图中最初只含有个经过LDPC编码的变量节点;

2)采用度分布为编码包选择度数,对应编码包的编号,,LT码的二部图中新增了校验节点;

3)对新增校验节点在个变量节点中随机地选择一个变量节点与之相连,并在LT码的二部图中添加这条边;

4)根据二部图中已有的节点,以及它们之间边的连接关系,更新校验节点到个变量节点之间的距离,选择一个与校验节点距离最大的变量节点,并在它们之间加边,在选择变量节点时,若距离校验节点最远的变量节点有若干个时,则在它们中随机地选取一个,LT码的二部图同时更新边的连接关系;

5)重复步骤4)直到个预编码包选择完成。

3.根据权利要求1所述的一种适合于AWGN信道下中短码长的Raptor Codes的编译码方法,其特征在于所述的用LT码结合LDPC码按改进的PEG算法加边的选择方式步骤为:

1)结合LDPC部分已经构造好的码图,对LT码在LDPC码已有的基础上进行构图,初始化Raptor Codes的二部图,图中含有LDPC编码部分的个校验节点,个经过LDPC编码的变量节点,以及连接变量节点与校验节点的边;

2)根据度分布为编码包选择度数,对应编码包的编号,,LT码的二部图中新增了校验节点;

3)对新增校验节点在个变量节点中随机地选择一个变量节点与之相连,并在LT码的二部图中添加这条边;

4)根据二部图中已有的节点,,以及它们之间边的连接关系,更新校验节点到个变量节点之间的距离,选择一个与校验节点距离最大的变量节点,并在它们之间加边,在选择变量节点时,若距离校验节点最远的变量节点有若干个时,则在它们中随机地选取一个,LT码的二部图同时更新边的连接关系;

5)重复步骤4)直到个预编码包选择完成。

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