[发明专利]多进制线性分组码的线性规划译码方法

说明书

技术领域

本发明属于信道译码技术领域，特别涉及一种多进制线性分组码的线性规划译码方法，可用于深空通信和卫星通信等通信系统中。

背景技术

多年来，纠错码理论经过的国内外众多学者的努力，已取得了飞速的发展，工程应用也得到了广泛的推广。比如，Turbo码已成为第三代移动通信系统中作为其传输高速数据的信道编码标准，低密度奇偶校验LDPC码已在深空通信和电磁记录系统得到了广泛的应用。随着信息时代的到来，人们对可靠性更强、速率更快的通信需求越来越迫切，然而现有的技术仍然无法满足人们的需求，还需要进一步改善。多进制线性分组码与带宽效率更高的高阶调制方式相结合就能实现数据的高速率传输，此外通过进一步改进译码方法来提高通信系统的可靠性也同样意义重大。事实上，在工程中多进制分组码的译码实现复杂度较高，因此研究利用复杂度低的译码器实现性能优异的译码算法尤为关键。

采用线性规划译码的方法是近年来较为热门的方法之一，与传统的译码算法如置信传播BP译码算法相比，线性规划LP译码有着它自己独特的优势，因为LP译码是基于数学规划进行的，所以LP译码能提供算法收敛性、复杂度以及算法合理性的理论分析依据。早在2004年左右就有国外的学者Feldman等提出了LP译码算法，并将其译码性能与传统的BP算法做了比较，也就是从那时开始，越来越多的人开始了LP译码的研究。直到2009年，Flanagan才提出多进制线性分组码的LP译码算法。但是由于Flanagan的LP译码算法的复杂度随着问题规模呈指数增长，在工程中难于实现，因此他的方法并没有被广泛推广。于是对于多进制线性分组码的LP译码算法，研究复杂度更低的算法成为了现阶段的一个主要的课题。

LP译码算法提出了近10年的时间，尽管取得了很多成果，但是这些进步并不能掩盖其发展中的不足：现有的多进制线性分组码LP译码算法的译码复杂度还是较高，导致其在工程中存在较大的译码计算时延。

发明内容

本发明的目的在于针对背景中的不足之处，提出一种多进制线性分组码的线性规划译码方法及其装置，在不影响系统误比特率性能的情况下，简化多进制线性分组码的译码复杂度，提高译码速度。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括如下步骤：

1.一种多进制线性分组码的线性规划译码方法，包括如下步骤：

(1)生成码字：

(1a)设定多进制校验矩阵H，并对该校验矩阵进行变换得到生成矩阵；

(1b)输入待编码的信息序列，用该待编码的信息序列乘以生成矩阵，得到一个2^q进制线性分组码码字u，其中2^q为多进制线性分组码u的进制数；

(2)对分组码码字u进行调制：将多进制线性分组码码字u中的码元符号进行映射，得到调制后的符号矢量序列s，并将其通过传输信道发送出去；

(3)接收信道发送的符号矢量序列，得到矢量序列r，计算矢量序列r中的软信息值：

(3a)将多进制校验矩阵H的列编号和行编号分别作为变量消息处理的编号i和校验消息处理的编号j；

(3b)分别计算矢量序列r实部和虚部的初始概率：