[发明专利]混合修正加权比特翻转的LDPC译码算法

说明书

技术领域

本发明涉及数字信息传输技术领域的一种混合修正加权比特翻转的LDPC译码算法（Mixed Modified Weighted Bit-Flipping，MM-WBF）技术，特别涉及一种混合修正加权比特翻转的LDPC译码算法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，个人通信的需求越来越高，不仅要求在“任何时间、任何地点与任何人”进行通话，而且要求通信技术“宽带化、实时化及多媒体化”；“编解码”技术作为通信技术中的重要组成部分，同样面临着更高的要求；Low-Density Parity-Check（LDPC）码是通过稀疏校验矩阵定义的线性码，最早在20世纪60年代由Gallager在其博士论文中提出；但限于当时的技术条件，无法实用化，因此一直被人们忽略；直到90年代，MacKay和Neal等人对LDPC码重新进行了研究，发现LDPC码具有十分优越的性能，迅速引起强烈反响和极大关注；目前LDPC码已广泛应用于深空通信、光纤通信、卫星数字视频和音频广播等领域；LDPC码已被下一代卫星数字视频广播标准DVB-S2采纳，并成为第四代通信系统（4G）纠错码方案强有力的竞争者。

LDPC码的译码算法包括以下三大类：硬判决译码，软判决译码和混合译码。硬判决译码实现简单，解码速度快，但是性能较差，常见的硬判决译码算法有比特翻转（bit-flipping，BF）算法；软判决译码实现较为复杂，解码速度较慢，但性能最佳，常用的软判决译码算法有置信传播（belief propagation，BP）算法等；而混合译码结合了软判决译码和硬判决译码的特点，在硬判决译码的基础上，利用部分信道信息进行可靠度的计算；混合译码在解码性能、复杂度及解码速度三者间取得了较好的平衡，因此受到广泛关注，其代表算法包括加权比特翻转（weighted BF，WBF）系列算法。

加权比特翻转系列算法的基本思路是在每次迭代中找到最有可能出错的比特进行纠正，然后重复迭代过程直至解码成功或者达到最大迭代次数；近年来提出的加权比特翻转算法主要有：modified weighted bit-flipping（M-WBF），low complexity weighted bit-flipping（LC-WBF），reliability ratio based weighted bit-flipping（RR-WBF），fast modified weighted bit-flipping（FM-WBF），improved modified weighted bit-flipping（IM-WBF）等；相关专利有：低密度校验码的并行加权比特翻转解码方法（CN200710019237.4，有效），一种有限几何低密度奇偶校验码的译码方法（CN200710120057.5，有效），混合比特翻转和大数逻辑的LDPC译码方法（CN200910067809.5，在审）。

然而，上述加权比特翻转系列算法的性能与软判决译码算法相比仍有较大差距，尤其对于非正则LDPC码。因此，迫切需要一种性能更佳，收敛更快的加权比特翻转算法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种混合修正加权比特翻转的LDPC译码算法。该算法选取两种现有的加权比特翻转算法进行混合，但是较现有加权比特翻转算法的解码性能更佳，收敛速度更快。该算法基于现有的两种加权比特翻转算法在解码过程中对错误比特定位相异的特点，采用其中一种算法作为主算法，另外一种算法作为辅助算法进行混合构造而成。该算法在复杂度总体基本无变化的情况下，较现有的其他加权比特翻转算法提升了0.3～0.6dB的编码增益，解码速度提升近一倍。

本发明的目的通过以下技术方案实现：混合修正加权比特翻转的LDPC译码算法，选取两种现有的加权比特翻转算法进行混合，所述主算法采用对于待解的码组现有加权比特翻转算法中性能最佳的算法，所述辅助算法选取性能次佳的算法，并设置最大迭代次数；解码过程中，解码器首先对接收到的码字进行硬判决，得到判决后的码字序列作为解码的输入信息（如附图1所示），此处所述主算法采用RR-WBF算法，所述辅助算法采用IM-WBF算法；所述RR-WBF的表达式为：