[发明专利]一种适合无速率码的低时延渐进译码方法

摘要

本发明公开了一种适合无速率码的低时延渐进译码方法。该方法采用以校验节点为译码顺序的串行BP译码算法，译码复杂度相比普通的BP译码算法减半，也更早的启动译码，并在后面的译码中利用前面译码的结果，非常适合无速率码的流属性。此外，该译码方法还对BP译码过程中线性运算采用基于SSE指令集优化的函数并行执行，并开启多个线程对不同的编码数据进行译码，充分利用了CPU的并行计算能力。还有对复杂的非线性函数计算采用查表法计算，进一步减少了译码运算的复杂度，从而最小化的降低了无速率码的译码时延。

主权项

一种适合无速率码的低时延渐进译码方法，其特征在于，该方法采用了串行BP译码、渐进译码、基于SSE指令集优化的函数并行处理、查表法和多线程处理技术，该发明采用的无速率码为Raptor码，设vi表示第i个变量节点，cj表示第j个校验节点；Ω(cj)表示与cj相连的所有变量节点，Cj/i表示除去vi之外其他与cj相连的变量节点的集合；Ω(vi)表示与vi相连的所有校验节点，用Lch(vi)表示vi的来自于信道的初始LLR信息，定义变量节点vi向校验节点cj传递的LLR信息为L(qij),校验节点cj向变量节点vi传递的LLR信息为L(rji)，一次迭代结束后变量节点vi的LLR信息之和为Qi，设NThread表示开启的线程数目，则适合无速率码的低时延渐进译码方法具体如下：1)接收端不断接收新的编码包，若当前的码率低于信道容量，则继续等待接收新的编码包，否则，进入步骤2)；2)若译码线程还没有启动或者已经结束，则启动NThread个串行BP译码线程，对第一次加入译码的变量节点的LLR信息之和Qi进行初始化如下：将当前的迭代次数置0，将译码Tanner图生长到当前收到的编码包对应的大小，进入3)；3)每一个译码线程，对不同的编码数据执行串行BP译码算法译码，译码过程如下：a)判断当前的迭代次数是否达到最大迭代次数；若是，则译码结束；否则进入b)；b)按校验节点顺序，从第一个校验节点到最后一个校验节点按步骤c)和d)依次更新LLR信息，然后进入e)；c)对第j个校验节点cj，更新与cj相连的所有的变量节点在该轮迭代中传递给cj的LLR信息{L(qij)}：对所有的vi∈Ω(cj)计算，L(qij)＝Qi‑L(rji)，Qi＝Qi‑L(rji)，进入d)；d)更新校验节点cj传递给与之相连的所有的变量节点的LLR信息{L(rji)}和变量节点LLR之和{Qi}：对所有的vi∈Ω(cj)，Qi＝Qi+L(rji)；其中αi'j＝sign[L(qi'j)]，sign[L(qi'j)]表示L(qi'j)的符号，βi'j＝|L(qi'j)|，这里的值是通过查表法计算，∏表示连乘，vi'表示集合Cj/i中的任一个变量节点；e)对LDPC码部分所有的变量节点进行硬判决：进入f)；表示变量节点的硬判决值；f)判断判决结果是否满足校验和为0，若满足校验关系，则译码结束，结束译码线程；否则，迭代次数加1，返回a)。