基于消息更新范围可变的动态选择策略的LDPC码译码方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110086568A(43)申请公布日2019.08.02(21)申请号201910259263.7(22)申请日2019.04.02(71)申请人中山大学地址510275广东省广州市海珠区新港西路135号(72)发明人刘星成谢穗鹏梁硕(74)专利代理机构广州润禾知识产权代理事务所(普通合伙)44446代理人凌衍芬(51)Int.Cl.H04L1/00(2006.01)H03M13/11(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称基于消息更新范围可变的动态选择策略的LDPC码译码方法(57)摘要本发明具体涉及一种基于消息更新范围可变的动态选择策略的LDPC码译码方法。该译码方法通过统计译码更新过程中不满足校验方程的校验节点数，判断当前译码状态，从而动态调整为合适的更新范围。当译码状态良好时，该译码更新方法选择较大的更新范围进行译码，从而传递更多更新的信息，提高译码收敛速度。当译码状态恶化时，该译码更新方法通过缩小更新的范围，减少该范围内形成的环的数目，从而抑制贪婪趋势在环上的传播，提高译码纠错性能。本发明能根据译码状态，合理调整更新范围，有效抑制动态译码更新方法的贪婪性，大幅提升译码性能、收敛性能及吞吐量性能。CN110086568ACN110086568A权利要求书1/2页1.一种基于消息更新范围可变的动态选择策略的LDPC码译码方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.将满足校验节点存入集合S中，将不满足校验节点存入集合U中，并用变量unold记录不满足校验节点的个数|U|；设更新次数计数器ct＝0，更新范围的大小na＝M，其中M表示总的校验节点的个数；设定更新范围的下限值nl；S2.用集合C表示更新范围，清空当前更新范围C，随机选择na个校验节点加入更新范围C中；S3.若更新范围内有不满足校验节点，即则先从集合C中的所有不满足校验节点里找具有最大边残差的边进行消息更新，更新次数计数器ct加1，更新集合S和U中的元素；再从集合C中的所有满足校验节点里找具有最大边残差的边进行消息更新，更新次数计数器ct加1，更新集合S和U中的元素；若更新范围内没有不满足校验节点，即此时更新范围内只有满足校验节点，则从集合C中所有满足校验节点中找具有最大边残差的边进行消息更新，更新次数计数器ct加1，更新集合S和U中的元素；S4.若满足停止准则，则退出译码，否则判断是否需要调整更新范围，若需要则调整更新范围，否则保持当前更新范围不变；S5.跳转执行S2继续进行译码，直到满足停止准则。2.根据权利要求1所述的基于消息更新范围可变的动态选择策略的LDPC码译码方法，其特征在于，设定更新范围的下限值nl的具体步骤如下：S11.设定更新范围的大小nl＝1，新平均迭代次数Inew＝0，旧平均迭代次数Iold＝Imax，其中Imax为译码更新方法预设的最大迭代次数；S12.清空当前更新范围C，随机选择nl个校验节点加入更新范围C中，并对更新范围内具有最大边残差的边进行消息更新，重复S12直到满足停止准则，记录译码迭代次数；S13.在大小为nl的更新范围内译码n帧测试帧后，计算当前消息更新范围内译码的新平均迭代次数Inew；S14.比较新平均迭代次数Inew和旧平均迭代次数Iold的大小，若Inew>Iold，则更新范围nl的值减1，输出nl作为更新范围的下限值；否则，更新范围大小nl的值加1，令Iold＝Inew，跳转执行S12。3.根据权利要求2所述的基于消息更新范围可变的动态选择策略的LDPC码译码方法，其特征在于，假设用Ii表示译码第i帧所使用的迭代次数，新平均迭代次数Inew用式子(1)计算；4.根据权利要求1-3任一项所述的基于消息更新范围可变的动态选择策略的LDPC码译码方法，其特征在于，消息更新的具体步骤包括：S31.若更新范围内有不满足校验节点，则先从范围内所有不满足校验节点中找具有最大边残差的边；若更新范围内只有满足校验节点，则从范围内所有满足校验节点中找具有最大边残差的边；假设校验节点ci到变量节点vj的边残差为最大边残差，则边残差2CN110086568A权利要求书2/2页为预计算C2V边信息值和当前C2V边信息值的差值的绝对值，按式子(2)进行计算；S32.更新校验节点ci到变量节点vj的C2V边信息按式子(3)进行更新，其中N(ci)\vj表示除了变量节点vj以外所有与校验节点ci相连的变量节点，表示变量节点vb到校验节点ci的V2C边信息；S33.按式子(4)更新变量节点vj的对数似然比LLR值L(vj)，变量节点vj的LLR值L(vj)按式子(4)计算，其中表示变量节点vj的信道原始信息，M(vj)表示所有与变量节点vj相连的校验