[发明专利]基于SOR的LDPC译码方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于SOR的LDPC译码方法及系统，来进一步提高通信系统的稳定性，降低误码率。该方法通过将SOR检测和LDPC译码穿插起来，使得他们之间的概率信息可以流通，进而使得概率信息可以具有更高精度而且可以更快的收敛速度。

技术领域

本发明涉及空时编码和信道编码技术领域，尤其涉及一种LDPC的基于SOR的联合迭代检测译码方法及系统。

背景技术

面对5G对于通信需求，传输速率，可靠性和频谱利用率都有很大需求。大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)面对该挑战，可以帮助提高传输速率和频谱利用率。而低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code，LDPC)长时间作为通信协议中的标准码，其对差错控制的可靠性一度得到认可。最近，LDPC又被确定为5G中长码标准。

发明内容

发明目的：为了满足一些对误码率有更高要求的场合，本发明提出了LDPC编码的大规模MIMO的基于超松弛迭代(successive over relaxation，SOR)检测联合迭代检测译码方法及系统。该发明通过将大规模MIMO的SOR检测和LDPC译码结合，从而使得误码率降低，并且提高收敛速度。

技术方案：本发明所述的基于SOR的LDPC译码方法包括：

(1)对信道矩阵H和接收信号y进行预处理，得到匹配滤波器输出y^MF＝H^Hy和MMSE滤波矩阵W＝G+σ²I_M，并将W分解为W＝D+L+L^H；其中，G表示Gram矩阵，且G＝H^HH，σ²为噪声方差，I_M为单位阵，(.)^H为共轭转置操作，D为对角阵，L为下三角阵；

(2)设置迭代次数k＝1；

(3)将匹配滤波器输出y^MF、MMSE滤波矩阵分解结果D、L和L^H以及修正因子ω作为输入，采用SOR算法更新得到第k次迭代时待检测信号估计结果s^k；其中，SOR迭代公式为

式中，()^k表示第k次迭代对应的值，s⁰为全0向量；

(4)通过MAP模块将待检测信号估计结果转化为比特概率的对数似然比；

(5)采用转换的对数似然比初始化LDPC中变量节点j的固有信息和变量节点j向校验节点i传输的信息其中，j＝1,2,...,n，i＝1,2,...,m，n、m分别为变量节点和校验节点的个数；

(6)根据下式计算第k次迭代时校验节点i向变量节点j传输的信息

式中，j＝1,2,...,n，i＝1,2,...,m，N(i)表示所有与校验节点i连接的变量节点的集合，表示变量节点l到校验节点i传输的信息的符号；

(7)根据采用下式对变量节点j的固有信息和变量节点j向校验节点i传输的信息进行更新：

式中，j＝1,2,...,n，i＝1,2,...,m，M(j)表示所有与变量节点j连接的校验节点的集合；

(8)通过MAP^-1模块将变量节点j的固有信息转化为Δs^k，并通过加权平均更新待检测信号估计结果s^k，其中：

s^k＝αs^k+βΔs^k