[发明专利]一种采用迭代译码的纠正同步错误的级联码方法

说明书

本发明属于数字通信差错控制编码领域，公开了一种采用迭代译码的纠正同步错误的级联码方法。迭代译码器将外译码器输出的译码结果与比特错误率反馈给内译码器，更新内译码器的输出，进而更新级联码的译码输出，完成迭代。本发明与采用传统译码方法的级联码方案相比，减少了内译码器输出残留同步错误的数目，提高了系统同步能力；以较小的额外复杂度，获得了较大性能增益。

技术领域

本发明属于数字通信差错控制编码领域，尤其涉及一种采用迭代译码的纠正同步错误的级联码方法。

背景技术

在数字通信系统中，同步是信息可靠传输的重要条件。但是由于同步系统的缺陷，在信息传输的过程中会发生传输符号的插入(Insertion)与删节(Deletion)错误，这两类错误统称为同步错误。同步错误会造成严重的突发错误，例如单个的突发错误也会造成整个传输数据帧的出错；同步错误还会造成分组传输的边界丢失，无法采用传统的基于数据分组的传输方法。因此设计能够纠正插入/删节错误也即同步错误的编码方案具有重要的应用价值。插入与删节错误可能由于采样时钟的抖动造成；在一些可变符号长度的传输系统中，符号检测错误也会造成符号的插入或者删节；在一些特殊类型的磁存储系统中也存在类似的问题。

目前，针对同步错误信道提出的基于级联码的编译码方案被认为是最有潜力的处理方法。其主要思想是将一个可帮助接收端识别同步错误的内码与一个具有较好纠正替代错误能力的外码级联，达到有效识别同步错误并纠正替代错误的目的。在Davey和Mackay提出的级联方案中，采用的内码为水印码，外码为非二进制低密度奇偶校验码(Non-BinaryLow-Density Parity-Check，NB-LDPC)。在接收端，内译码算法的输入为接收序列，采用基于隐式马尔可夫模型的前向-后向算法，识别同步错误发生的位置，并输出外码的每一个符号取q个值对应的似然信息。外译码算法的输入为内译码器输出的似然信息，采用NB-LDPC码的基于对数域的和积译码算法，纠正接收序列中的同步错误及替代错误，输出发送信息向量的估计值。

为提高Davey和Mackay提出的级联方案的比特级前后向译码算法的性能，本发明提出了一种迭代译码方案。在该译码方案中，内译码器利用外译码器的输出译码结果与比特错误概率，更新前、后向度量值。由于内译码器获得的已知信息更完善，概率再同步过程更加有效，输出信息更精确，进而提升了译码算法的整体纠错能力。

发明内容

本发明提供了一种采用迭代译码的纠正同步错误的级联码方法，本发明利用外译码器的输出软信息，进一步提高了译码器的整体纠错能力。

一种采用决迭代译码的纠正同步错误的级联码方法，所述方法包括以下步骤：

(1)采用非二进制低密度奇偶校验码对信息序列m进行外编码，生成码字d；将码字d映射为稀疏向量s；将稀疏序列s与水印序列w进行模2相加，得到发送序列t；

(2)发送序列t经过插入/删节替代信道，得到接收序列r；

(3)接收序列r经过比特级软判决迭代译码，得到信息序列估计值

所述接收序列r经过比特级迭代译码，得到信息序列的估计值的步骤具体为：

(3.1)初始化整体迭代次数δ，第0位的前向度量第N+5y_max位的后向度量稀疏比特稀疏序列估计与真实序列s相比较的平均比特错误概率f⁽⁰⁾，其中，y为同步漂移，y_max为最大漂移量，N为码字d的长度，j为稀疏序列中的位置，且0≤j＜N，变量上标括号中标注的是当前整体迭代次数；

(3.2)计算中间度量值