[发明专利]分布式联合信源信道编码系统的译码优化方法

权利要求书

1.分布式联合信源信道编码系统的译码优化方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、外部迭代初始化，即所有的变量节点的边信息初始值设为0；

步骤2、进行外部迭代，外部迭代停止要求满足的话，则停止迭代，否则，计算所有的变量节点的边信息L_si,μ(j),μ＝{1,2}，计算公式如下：

式中，L_μ(j)表示经第μ个信道的来自第j个相关信源节点的后验对数似然比，L_In,μ(j)表示经第μ个信道的第j个变量节点v_j，μ的初始对数似然比；若v_j，μ是校验位的变量节点，则L_In,μ(j)＝L_in,μ(j)；若v_j，μ是信息位的变量节点，则L_In,μ(j)＝L_in,μ(j)+L_si,μ(j)；若v_j，μ是不传信源节点，则L_In,μ(j)＝L_si,μ(j)；由式(1)看出，在给定LLR(p)时，若后验对数似然比L_μ(j)错误，则边信息的计算也是不正确的；

步骤3、为了进一步抑制错误传播，对属于Δ个不可靠变量点范围内的变量节点的边信息进行补偿操作，相应补偿公式如下：

L_si,μ(j)＝L_si,μ(j)-Γ_E/2*sign(L_μ(j))

其中，sign(·)为取“·”符号的函数；

步骤4、对译码码字C_μ^进行判定，等式C_μ^H^T＝0成立或者已达到最大外部迭代次数，则外部迭代结束，否则，返回步骤2。

2.如权利要求1所述分布式联合信源信道编码系统的译码优化方法，其特征在于在步骤1中，所述外部迭代初始化的方法包括以下步骤：

1)内部迭代过程初始化，令所有校验节点的对数似然比、变量节点的不可靠度值全为0，变量节点的对数似然比为信道初始似然信息；

2)按照如下公式(2)对校验点的对数似然比进行更新；

3)按照如下公式(3)对变量点的对数似然比进行更新；

4)按照如下公式(4)对变量点的后验对数似然比进行更新；

对数似然比更新规则即如上公式(2)(3)(4)所示，其中，γ_μ(i,j)为加权因子，0≤γ_μ(i,j)≤1，显然，影响γ(i,j)值的因素有两点：

(1)LDPC码的码型结构

已知变量点的度分布为校验点的度分布为式中λ_i表示所有与度为i的变量节点相连的边的数目占总边数的比例，d_v为变量节点度的最大值，则LDPC码节点间平均连接边为：

为了同时考虑到平均连接边及相应方差的影响，在码型结构对加权因子的影响选择其二阶矩均方值，即

其中，0<Γ_E≤1；

(2)L_c，μ(i,j)的不可靠度，即U_c，μ(i,j)

由式(2)可见，L_c，μ(i,j)的值是由校验点c_i，μ接收到的外部的对数似然比L_v，μ(j’,i)决定的，因此其不可靠度U_c，μ(i,j)将由这些对数似然比决定的，考虑到变量点v_j，μ的不可靠度，故设有U_c，μ(i,j)＝max(U_v，μ(j’))，其中，v_j’，μ∈N_μ(c_i，μ)\v_j，μ；

综合考虑上述两因素，加权因子γ_μ(i,j)的计算公式如下：

γ_μ(i,j)＝1-Γ_E/2*U_c，μ(i,j)

可见，γ_μ(i,j)随U_c，μ(i,j)迭代更新而变化，且γ_μ(i,j)取得最小值为(1-Γ_E)，此时L_c，_μ(i,j)的不可靠度为最不可靠度，即U_c，μ(i,j)＝2时；

5)变量节点的不可靠度按照其取值标准进行更新；对变量点可靠度取值的定义如下：

用L_v，μ(j,i)表示第μ个码字中的变量节点v_j，μ向校验节点c_i，μ传递的对数似然比，L_v，μ(j,i)表示第μ个码字中变量节点v_j，μ向校验节点c_i，μ传递的对数似然比；表示与v_j，μ相连接的邻居校验点集合，表示除去校验点c_i，μ的与变量点v_j，μ相连接的邻居校验点集合；表示与c_i，μ相连接的邻居变量点集合，表示除去变量点v_j，_μ的与变量点c_i，μ相连接的邻居变量点集合；L_In，μ(j)表示与变量节点v_j，μ相对应的信道初始状态的对数似然比，L_μ(j)表示变量节点v_j，μ的后验对数似然比，对应的L_μ^l(j)在第l次内部迭代时变量节点v_j，μ的后验对数似然比；U_v，μ(j)表示第μ个码字中变量点v_j，μ的不可靠度，定义其取值标准如下：

(1)极不可靠节点：当L_μ^l(j)与L_μ^l-1(j)异号，且L_μ^l-1(j)与L_μ^l-2(j)也是异号时，说明该变量点v_j，μ为震荡节点，此时，令U_v，μ(j)＝2；

(2)不可靠节点：当标准(1)不成立，同时存在使得L_c，μ(i,j)与L_In，μ(j)异号时，令U_v，μ(j)＝1；

(3)可靠节点：前两条标准均不成立，则令U_v，μ(j)＝0；

标准(1)中变量节点发生震荡表明有两个或多个环经过该点，同时准确和不准确消息到达该点，因此，定义这些震荡节点为极不可靠节点；标准(2)表明这些变量节点虽然不是震荡的，但是接收到错误的对数似然比，此时，认为也是不可靠的；

6)对译码码字C_μ^进行判定，若校验式C_μ^H^T＝0不成立且未达到内部迭代最大次数，内部迭代继续，返回步骤2)；若检验式C_μ^H^T＝0不成立且达到内部迭代最大次数，内部迭代继续进行下一步步骤7)；若检验式C_μ^H^T＝0成立，则内部迭代结束，跳至步骤2；

7)判断变量节点是否属于限定数量的Δ个不可靠变量点之内，在范围之内则按照式(2)(3)(4)进行额外的对数似然比更新计算，并同步骤5)一样更新变量点的不可靠度值，内部迭代结束，跳至步骤2。