[发明专利]基于马尔可夫蒙特卡罗方法的LDPC译码器构造方法

说明书

本发明公开了一种基于马尔可夫蒙特卡罗方法的LDPC译码器构造方法，包括以下步骤：S1：通过生成矩阵G、接收信号y和事先给定的最大迭代次数max构造LDPC的MCMC译码算法；S2：在LDPC的MCMC译码算法的基础上构造LDPC的MCMC‑S译码算法；S3：通过生成矩阵G、接收信号y和事先给定的扩展路径数L构造LDPC的MCMC‑L译码算法。本发明解决了BP中存在的码长较短时性能不好的问题，可以用于下一代移动通信以满足其对于LDPC译码的要求。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种基于马尔可夫蒙特卡罗方法的LDPC译码器构造方法。

背景技术

低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code,LDPC)，由Gallagar在1962年提出，是线性分组码(Linear Block Code,LBC)的一种。随着LDPC有效译码算法的提出，它逐渐普及并被认为具有接近Shannon极限的良好性能和并行友好的特点。由于这些优点，从2G时代以来(如IEEE 802.11，IEEE 802.20)，LDPC码被包括在多种协议中。如今，LDPC码被采纳为5G增强移动宽带(enhanced Mobile Broadband,eMBB)场景下的数据信道长码块的编码方案。

作为LDPC码的重要组成部分，译码器模块不可小觑。LDPC码译码器的译码方法大致可分为两类：基于硬判决的译码方法和基于软判决的译码方法。第一类译码方案计算复杂度低，易于实现，但纠错能力有限。第二类方法包括采用后验概率信息的置信传播(belief propagation,BP)算法。它计算复杂度高，但由于性能接近香农极限而被广泛研究。可是，当LDPC码的因子图中包含小的循环时，BP译码算法只能提供次优解，特别是码长较短时，结果很不理想。因此，如何提高BP算法在短码中的性能，同时维持可以接受的复杂度成为研究的关键。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种基于马尔可夫蒙特卡罗方法的LDPC译码器构造方法，能够提高BP算法在短码中的性能，同时维持可以接受的复杂度。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的基于马尔可夫蒙特卡罗方法的LDPC译码器构造方法，包括以下步骤：

S1：通过生成矩阵G、接收信号y和事先给定的最大迭代次数max构造LDPC的MCMC译码算法；

S2：在LDPC的MCMC译码算法的基础上构造LDPC的MCMC-S译码算法；

S3：通过生成矩阵G、接收信号y和事先给定的扩展路径数L构造LDPC的MCMC-L译码算法。

进一步，所述步骤S1包括以下步骤：

S1.1：通过硬判决结果初始化二进制信息向量x，得到初始化后的二进制信息向量x⁽⁰⁾；

S1.2：设置第一迭代计数器的总次数为max，令第一迭代计数器迭代变量j＝1；

S1.3：设置第二迭代计数器的总次数为K，令第二迭代计数器迭代变量i＝1；K为二进制信息向量x的长度；

S1.4：按照式(1)-(3)进行计算：