一種ldpc碼的糾刪譯碼方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LDPC碼的糾刪譯碼方法及系統(tǒng)，方法包括步驟：S1、將碼字中已知信息代入校驗方程組，得到殘余校驗方程組；S2、查找殘余校驗方程組中只有一個未知變量的方程，解出該未知變量并代入殘余校驗方程組進行更新；S3、重復(fù)步驟S2，若恢復(fù)出所有未知變量則譯碼成功；若未能恢復(fù)所有變量則執(zhí)行步驟S4；S4、搜索殘余校驗方程組中的子方程組，其只有一個未知變量在子方程組中出現(xiàn)一次，而其它未知變量出現(xiàn)偶數(shù)次，將子方程組相加以解出只出現(xiàn)一次的未知變量，更新殘余校驗方程組，執(zhí)行步驟S3直至恢復(fù)出所有未知變量。實施本發(fā)明無需猜測，也無需進行高斯消去，可提高LDPC碼在刪除信道上傳輸時的譯碼性能。
【專利說明】一種LDPC碼的糾刪譯碼方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種LDPC碼的糾刪譯碼方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 低密度奇偶校驗碼（Low Density Parity Check Codes, LDPC碼）描述簡單，可實現(xiàn) 完全的并行操作，譯碼復(fù)雜度低于Turbo碼，適合硬件實現(xiàn)，且其吞吐量大，具有高速譯碼 潛力。諸多優(yōu)勢使得LDPC碼成為最近十年信道糾錯編碼領(lǐng)域的新熱點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于 數(shù)字通信。LDPC碼在刪除信道上傳輸數(shù)據(jù)時也顯示出巨大的潛力，刪除信道是一類特殊的 信道，對于接收端，數(shù)據(jù)要么正確接收，要么被信道刪除。這個特點和Internet上的數(shù)據(jù)包 的傳輸非常相似，因此糾刪碼被廣泛地應(yīng)用于應(yīng)用層前向糾錯碼（AL-FEC)。
[0003] 傳統(tǒng)的LDPC在刪除信道上的譯碼算法通常采用的一種消息傳遞的迭代算法：1) 對所有變量節(jié)點，若某一變量節(jié)點未被刪除，則將該節(jié)點的接收值（模二）加到所有與其相 連的校驗節(jié)點上，并從原先的二部圖中移去該變量節(jié)點和所有與該變量節(jié)點相連的邊；2) 若剩下的二部圖中存在有度為1的校驗節(jié)點，則唯一與其相連的變量節(jié)點的值就等于該校 驗節(jié)點的值，這樣就恢復(fù)出來一個被刪除的變量節(jié)點，然后再從二部圖中去掉恢復(fù)出的變 量節(jié)點及其相連的邊，重復(fù)替代恢復(fù)操作直至所有的變量節(jié)點都被恢復(fù)出來或剩下的二部 圖中不存在度為1的校驗節(jié)點，實質(zhì)上從解方程的角度看，這種方法是一種向后代入的解 法。
[0004] 采用上述的譯碼方法如果沒有成功的恢復(fù)所有的變量節(jié)點，那么剩下未被恢復(fù)的 變量節(jié)點就形成了停止集（stopping sets)。針對如何進一步的提高糾刪譯碼的性能，也出 現(xiàn)了很多新的方法。其中一個方法是當(dāng)譯碼停止于一個停止集，那么就猜測其中一個變量 節(jié)點的值，然后繼續(xù)迭代譯碼，如果在迭代過程中出現(xiàn)了沖突，則反轉(zhuǎn)之前猜測的節(jié)點值， 重新迭代。這種方法需要不斷的猜測和反轉(zhuǎn)猜測的數(shù)據(jù)，并重新迭代，另外基于猜測的方法 僅僅適用于二進制的刪除信道，對于包刪除信道并不適用。另外一種提高譯碼性能的方法 是當(dāng)譯碼停止于停止集的時候，對殘余矩陣進行高斯消去恢復(fù)刪除的變量節(jié)點，但是這種 方法的計算復(fù)雜度會比較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種LDPC碼的糾刪譯碼方 法及系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)在進行譯碼時既不需要猜測，也不需要進行高斯消去，可有效提高 LDPC碼在刪除信道上傳輸時的譯碼性能。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，提供一種LDPC碼的糾刪譯碼方法， 所述方法包含以下步驟：
[0007] S1、將接收到的LDPC碼字X中的已知變量代入校驗方程組HX = 0,得到殘余校驗 方程組HtXt = Yt，所述Ht為校驗矩陣Η的子矩陣，Xt為X中的未知變量，Y t為矩陣Ht和Xt 的乘積；
[0008] S2、查找殘余校驗方程組中只有一個未知變量的方程，解出該未知變量，并將解出 的未知變量代入所述殘余校驗方程組以更新所述殘余校驗方程組；
[0009] S3、重復(fù)執(zhí)行步驟S2,如果恢復(fù)出所有未知變量則譯碼成功；如果未能恢復(fù)出所 有未知變量則執(zhí)行步驟S4 ;
[0010] S4、搜索更新后的殘余校驗方程組中的子方程組HSXS = Ys，Hs e Ht，Xs e Xt， Ys e Yt，所述子方程組滿足只有一個未知變量在所述子方程組中只出現(xiàn)一次，而其它的未 知變量出現(xiàn)的次數(shù)為偶數(shù)次；將滿足條件的子方程組相加以解出只出現(xiàn)一次的未知變量， 解出可解的未知變量并代入殘余校驗方程組H tXt = Yt中以更新所述殘余校驗方程組，執(zhí)行 步驟S3直至恢復(fù)出所有未知變量。
[0011] 作為進一步優(yōu)選地，所述步驟S4具體實現(xiàn)方式為：
[0012] 令殘余矩陣Hs對應(yīng)的二部圖為Gs，從Gs中選擇一個度數(shù)大于2的校驗節(jié)點，以此 校驗節(jié)點為根節(jié)點搜索環(huán)，如果環(huán)中僅有1個度數(shù)為3的校驗節(jié)點c k，其他的校驗節(jié)點度數(shù) 均為2,那么該環(huán)對應(yīng)的子圖中度數(shù)為1的變量節(jié)點為可恢復(fù)的變量節(jié)點，計算出該變量節(jié) 點的值，將計算得到的值代入殘余校驗方程組H tXt = Yt中以更新所述殘余校驗方程組，執(zhí) 行步驟S3以進行迭代譯碼，直到恢復(fù)出所有未知變量節(jié)點信息。
[0013] 作為進一步優(yōu)選地，所述步驟S4還包括以下實現(xiàn)方式：
[0014] 令殘余矩陣Hs對應(yīng)的二部圖為Gs，從Gs中選擇一個度數(shù)大于2的校驗節(jié)點，以此 校驗節(jié)點為根節(jié)點搜索環(huán)，如果得到的環(huán)中僅存在一個度數(shù)為1的變量節(jié)點，而其它變量 節(jié)點的度數(shù)均為偶數(shù)，則所述度數(shù)為1的變量節(jié)點為可恢復(fù)的變量節(jié)點，計算出該變量節(jié) 點的值，將計算得到的值代入殘余校驗方程組H txt = Yt中以更新所述殘余校驗方程組，執(zhí) 行步驟S3以進行迭代譯碼，直到恢復(fù)出所有未知變量節(jié)點信息。
[0015] 相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種LDPC碼的糾刪譯碼系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含：
[0016] 第一模塊，用于將接收到的LDPC碼字X中的已知變量代入校驗方程組HX = 0,得 到殘余校驗方程組HtXt = Yt，所述Ht為校驗矩陣Η的子矩陣，Xt為X中的未知變量，Y t為矩 陣Ht和Xt的乘積；
[0017] 與第一模塊相連的第二模塊，用于查找所述殘余校驗方程組中只有一個未知變量 的方程，解出該未知變量，并將解出的未知變量代入所述殘余校驗方程組以更新所述殘余 校驗方程組，將更新后的殘余校驗方程組輸出至第三模塊；
[0018] 與第二模塊相連的第三模塊，用于搜索所述更新后的殘余校驗方程組中的子方程 組HSX S = Ys，Hs e Ht，Xs e Xt，Ys e Yt，所述子方程組滿足只有一個未知變量在所述子方程 組中只出現(xiàn)一次，而其它的未知變量出現(xiàn)的次數(shù)為偶數(shù)次；將滿足條件的子方程組相加以 解出只出現(xiàn)一次的未知變量，解出可解的未知變量并代入殘余校驗方程組H tXt = Yt中以繼 續(xù)更新所述殘余校驗方程組，將結(jié)果輸出至第二模塊以進行迭代譯碼，直至恢復(fù)出所有未 知變量。
[0019] 作為進一步優(yōu)選地，所述第三模塊還包括第一子模塊，所述第一子模塊用于從殘 余矩陣H s對應(yīng)的二部圖為&中選擇一個度數(shù)大于2的校驗節(jié)點，以此校驗節(jié)點為根節(jié)點搜 索環(huán)，如果環(huán)中僅有1個度數(shù)為3的校驗節(jié)點c k，其他的校驗節(jié)點度數(shù)均為2,那么該環(huán)對 應(yīng)的子圖中度數(shù)為1的變量節(jié)點為可恢復(fù)的變量節(jié)點，計算出該變量節(jié)點的值，將計算得 到的值代入殘余校驗方程組H tXt = Yt中以更新所述殘余校驗方程組，將結(jié)果輸出至第二模 塊以進行迭代譯碼，直到恢復(fù)出所有未知變量節(jié)點信息。
[0020] 作為進一步優(yōu)選地，所述第三模塊還包括第二子模塊，所述第二子模塊用于從殘 余矩陣H s對應(yīng)的二部圖為&中選擇一個度數(shù)大于2的校驗節(jié)點，以此校驗節(jié)點為根節(jié)點搜 索環(huán)，如果得到的環(huán)中僅存在一個度數(shù)為1的變量節(jié)點，而其它變量節(jié)點的度數(shù)均為偶數(shù)， 則所述度數(shù)為1的變量節(jié)點為可恢復(fù)的變量節(jié)點，計算出該變量節(jié)點的值，將計算得到的 值代入殘余校驗方程組H tXt = Yt中以更新所述殘余校驗方程組，將結(jié)果輸出至第二模塊以 進行迭代譯碼，直到恢復(fù)出所有未知變量節(jié)點信息。
[0021] 因此，實施本發(fā)明可帶來如下有益效果：通過在殘余校驗方程組中搜索滿足如下 條件的子方程組，該子方程組中只有一個未知變量在所述子方程組中只出現(xiàn)一次，而其它 的未知變量出現(xiàn)的次數(shù)為偶數(shù)次，可在傳統(tǒng)的迭代譯碼算法無法繼續(xù)譯碼時，找到可以直 接恢復(fù)的節(jié)點，從而可以繼續(xù)進行迭代運算，提高了譯碼的性能。本發(fā)明方法由于不需要猜 測，也不需要進行高斯消去，因此不但適用于二進制的刪除信道，也適用于包刪除信道。采 用了本發(fā)明的技術(shù)方案后，在接收端的接收成功率大大提高，減少了重發(fā)請求的次數(shù)，尤其 是在廣播信道中，可以降低用戶的接收等待時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：
[0023] 圖1為本發(fā)明LDPC碼的糾刪譯碼方法流程圖；
[0024] 圖2為本發(fā)一個實施例的碼長20的（3, 4) LDPC碼的Tanner圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明一個實施例中查找殘余圖中度數(shù)為1的校驗節(jié)點過程示意圖；
[0026] 圖4為本發(fā)明一個實施例中恢復(fù)節(jié)點、消除邊并更新校驗節(jié)點過程示意圖；
[0027] 圖5為本發(fā)明一個實施例中迭代停止于停止集示意圖；
[0028] 圖6為本發(fā)明一個實施例中可恢復(fù)變量節(jié)點的單環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖7為本發(fā)明一個實施例中可恢復(fù)變量節(jié)點的多環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖8為本發(fā)明方法與傳統(tǒng)算法對（155, 3, 5) Tanner碼在刪除信道上的性能對比示 意圖；
[0031] 圖9為本發(fā)明方法與傳統(tǒng)算法對（1000, 3, 6) PEG碼在刪除信道上的性能對比示意 圖。

【具體實施方式】
[0032] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要 彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0033] 圖1是本發(fā)明LDPC碼的糾刪譯碼方法流程圖。如圖1所示，本發(fā)明方法包括如下 步驟：
[0034] S1、將接收到的LDPC碼字X中的已知變量代入校驗方程組HX = 0,得到殘余校驗 方程組HtXt = Yt，所述Ht為校驗矩陣Η的子矩陣，Xt為X中的未知變量，Y t為矩陣Ht和Xt 的乘積；
[0035] S2、查找殘余校驗方程組中只有一個未知變量的方程，解出該未知變量，并將解出 的未知變量代入所述殘余校驗方程組以更新所述殘余校驗方程組；
[0036] S3、重復(fù)執(zhí)行步驟S2,如果恢復(fù)出所有未知變量則譯碼成功；如果未能恢復(fù)出所 有未知變量則執(zhí)行步驟S4 ;
[0037] S4、搜索更新后的殘余校驗方程組中的子方程組HSXS = Ys，Hs e Ht，Xs e Xt， Ys e Yt，所述子方程組滿足只有一個未知變量在所述子方程組中只出現(xiàn)一次，而其它的未 知變量出現(xiàn)的次數(shù)為偶數(shù)次；將滿足條件的子方程組相加以解出只出現(xiàn)一次的未知變量， 解出可解的未知變量并代入殘余校驗方程組H tXt = Yt中以更新所述殘余校驗方程組，執(zhí)行 步驟S3直至恢復(fù)出所有未知變量。
[0038] 上述步驟S1中，對于給定的校驗矩陣Η和從刪除信道中接收到的碼字X，如果滿 足ΗΧ = 0,則表示接收到的碼字是正確的，當(dāng)碼字X通過刪除信道，碼字中的部分信息被刪 除，將碼字中未被刪除的已知信息代入ΗΧ = 0則可得到殘余校驗方程組HtXt = Yt，其中Ht 為校驗矩陣Η的子矩陣，Xt為X中的未知信息。
[0039] 上述步驟S2中，查找殘余校驗方程組中只有一個未知變量的方程，S卩如果Ht中存 在度數(shù)為1的行，則相對應(yīng)的未知變量信息就可以恢復(fù)，將恢復(fù)出的未知變量信息代入H txt =Yt以進行殘余校驗方程組的更新。
[0040] 上述步驟S3中，如果能恢復(fù)出所有未知變量則表示譯碼成功；如果Ht中不存在度 數(shù)為1的行，則譯碼暫停，執(zhí)行步驟S4。
[0041] 上述步驟S4中，如果HtXt = Yt中存在若干方程HSXS = Ys，這些方程中只有1個未 知信息在這些方程只出現(xiàn)1次而其他的未知信息出現(xiàn)的次數(shù)為偶數(shù)次，也就是說該子方程 組中矩陣H s具有這樣的結(jié)構(gòu)：HS的所有列中，僅存在1列的列重為1，即該列中僅有一個1， 而其它的列中1的個數(shù)都是偶數(shù)。搜索殘余校驗方程組H tXt = Yt，當(dāng)搜索到具有上述結(jié)構(gòu) 的矩陣Hs時，將子方程組HSX S = Ys中所有的方程按行相加，就可以消去除了列重為1的列 對應(yīng)的變量節(jié)點（令其為xk)之外的所有其它變量節(jié)點，從而計算出x k的值，xk的值等于乙 向量中所有的元素之和。解出這些可解的未知信息，代入到HtX t = Yt并更新，轉(zhuǎn)到步驟S3 繼續(xù)迭代譯碼，如果Ht中沒有搜索出這樣的結(jié)構(gòu)則譯碼失敗。
[0042] 在本發(fā)明上述步驟S4中，搜索滿足給定條件的矩陣Hs，采用一種環(huán)擴展的方式實 現(xiàn)，具體如下：設(shè)殘余矩陣H s對應(yīng)的二部圖為Gs ;從Gs中選擇一個度數(shù)大于2的校驗節(jié)點， 以此校驗節(jié)點為根節(jié)點搜索環(huán)，并保存環(huán)信息，這些環(huán)都是Gs的一個子圖；如果環(huán)中僅僅 有1個度數(shù)為3的校驗節(jié)點ck，其他的校驗節(jié)點度數(shù)均為2,那么該環(huán)對應(yīng)的子圖中度數(shù)為 1的那個變量節(jié)點就是可恢復(fù)的變量節(jié)點，計算出該變量節(jié)點的值，一旦恢復(fù)了一個未知信 息就可以繼續(xù)進行迭代譯碼；繼續(xù)處理下一個度數(shù)大于2的校驗節(jié)點，直到恢復(fù)所有未知 信息，或者搜索不到可恢復(fù)的變量節(jié)點。
[0043] 搜索滿足給定條件的矩陣Hs，也可采用如下方式實現(xiàn)：設(shè)殘余矩陣Hs對應(yīng)的二部 圖為G s ;從Gs中選擇一個度數(shù)大于2的校驗節(jié)點，以此校驗節(jié)點為根節(jié)點搜索環(huán)，并保存環(huán) 信息，這些環(huán)都是Gs的一個子圖；判斷此時形成的新的子圖中是否僅僅存在1個度數(shù)為1 的變量節(jié)點，而其它的變量節(jié)點的度數(shù)均為偶數(shù)，如果存在，該度數(shù)為1的變量節(jié)點就是可 恢復(fù)的變量節(jié)點，計算該變量節(jié)點的值，從而恢復(fù)出一個未知的信息，執(zhí)行步驟S3繼續(xù)迭 代譯碼直到譯碼成功。如果迭代譯碼停止，而找不到可恢復(fù)的變量節(jié)點，則譯碼失敗，本方 法結(jié)束。
[0044] 上述兩種搜索滿足給定條件的矩陣Hs的方法可單獨使用，也可同時使用。
[0045] 相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種LDPC碼的糾刪譯碼系統(tǒng)，系統(tǒng)包含：
[0046] 第一模塊，用于將接收到的LDPC碼字X中的已知變量代入校驗方程組HX = 0,得 到殘余校驗方程組HtXt = Yt，所述Ht為校驗矩陣Η的子矩陣，Xt為X中的未知變量，Y t為矩 陣Ht和Xt的乘積；
[0047] 與第一模塊相連的第二模塊，用于查找殘余校驗方程組中只有一個未知變量的方 程，解出該未知變量，并將解出的未知變量代入所述殘余校驗方程組以更新所述殘余校驗 方程組；
[0048] 與第二模塊相連的第三模塊，用于搜索所述更新后的殘余校驗方程組中的子方程 組HSXS = Ys，Hs e Ht，Xs e Xt，Ys e Yt，所述子方程組滿足只有一個未知變量在所述子方程 組中只出現(xiàn)一次，而其它的未知變量出現(xiàn)的次數(shù)為偶數(shù)次，將滿足條件的子方程組相加以 解出只出現(xiàn)一次的未知變量，解出可解的未知變量并代入殘余校驗方程組H tXt = Yt中以繼 續(xù)更新所述殘余校驗方程組，將結(jié)果輸出至第二模塊以進行迭代譯碼，直至恢復(fù)出所有未 知變量。
[0049] 其中，第三模塊還包括第一子模塊，第一子模塊用于從殘余矩陣Hs對應(yīng)的二部圖 為G s中選擇一個度數(shù)大于2的校驗節(jié)點，以此校驗節(jié)點為根節(jié)點搜索環(huán)，如果環(huán)中僅有1個 度數(shù)為3的校驗節(jié)點ck，其他的校驗節(jié)點度數(shù)均為2,那么該環(huán)對應(yīng)的子圖中度數(shù)為1的變 量節(jié)點為可恢復(fù)的變量節(jié)點，計算出該變量節(jié)點的值，將計算得到的值代入殘余校驗方程 組H tXt = Yt中以更新所述殘余校驗方程組，將結(jié)果輸出至第二模塊以進行迭代譯碼，直到 恢復(fù)出所有未知變量節(jié)點信息。
[0050] 本發(fā)明第三模塊還包括第二子模塊，所述第二子模塊用于從殘余矩陣Hs對應(yīng)的二 部圖為G s中選擇一個度數(shù)大于2的校驗節(jié)點，以此校驗節(jié)點為根節(jié)點搜索環(huán)，如果得到的 環(huán)中僅存在一個度數(shù)為1的變量節(jié)點，而其它變量節(jié)點的度數(shù)均為偶數(shù)，則所述度數(shù)為1的 變量節(jié)點為可恢復(fù)的變量節(jié)點，計算出該變量節(jié)點的值，將計算得到的值代入殘余校驗方 程組H tXt = Yt中以更新所述殘余校驗方程組，將結(jié)果輸出至第二模塊以進行迭代譯碼，直 到恢復(fù)出所有未知變量節(jié)點信息。
[0051] 本發(fā)明第三模塊可同時包含第一子模塊和第二子模塊，也可單獨只包含其中一種 子模塊。
[0052] 圖2是本發(fā)明一個實施例的碼長20的（3, 4) LDPC碼的Tanner圖。如圖2所示， LDPC碼可以用Tanner圖來表示，圖中上方的節(jié)點是變量節(jié)點，對應(yīng)編碼比特，包括信息比 特和校驗比特；下方的節(jié)點是校驗節(jié)點，變量節(jié)點和校驗節(jié)點之間的連接稱為邊。圖2所示 的是一個碼長為20,行重為4,列重為3的規(guī)則碼，表示為（20, 3, 4)。假設(shè)有一碼字為[1，1 ，1，1，0, 0, 0, 0, 0, 1，0, 1，1，1，1，1，0, 0, 0, 0]，這個碼字經(jīng)過刪除信道后，libit數(shù)據(jù)被刪除， 接收到的碼字為[1，1，1，1，0, 0, 0, 0, 0, ？，？，？，？，？，？，？，？，？，？，？]， 現(xiàn)在需要通過譯碼器來恢復(fù)這些未知的比特。
[0053] 首先將已知的數(shù)據(jù)代入，更新校驗節(jié)點的數(shù)據(jù)，并消除相應(yīng)的邊，得到如圖3所示 的殘余圖，此時得到的殘余圖是原圖的一個子圖。在圖3中查找度數(shù)為1的校驗節(jié)點，實際 上就是查找只有一個未知數(shù)的方程，可以發(fā)現(xiàn)校驗節(jié)點6的度數(shù)為1，那么與c 6相連的變量 節(jié)點V13的值是可以恢復(fù)的，它的值就是校驗節(jié)點C6的值，即為1。然后將恢復(fù)出來的v 13的 值加到與之相連的校驗節(jié)點中，更新這些校驗節(jié)點的數(shù)據(jù)，形成新的殘余圖，如圖4所示。 重復(fù)上述步驟，直到恢復(fù)所有的變量節(jié)點信息或殘余圖中沒有度數(shù)為1的變量節(jié)點。本實 施例中出現(xiàn)了迭代受阻的情況，如圖5所示，此時殘余圖中的變量節(jié)點構(gòu)成了一個停止集。
[0054] 為了能繼續(xù)迭代，對殘余圖進行搜索，搜索可直接恢復(fù)的變量節(jié)點。運用環(huán)擴展的 方法，可以找到這樣一個環(huán)，這個環(huán)由校驗節(jié)點c 4,（：9和c12構(gòu)成，如圖6中虛線所示，這三 個校驗節(jié)點對應(yīng)了三個方程如下：
[0055]

【權(quán)利要求】
1. 一種LDPC碼的糾刪譯碼方法，其特征在于，所述方法包含以下步驟： 51、 將接收到的LDPC碼字X中的已知變量代入校驗方程組HX = 0,得到殘余校驗方程 組HtXt = Yt，所述Ht為校驗矩陣Η的子矩陣，Xt為X中的未知變量，Y t為矩陣Ht和Xt的乘 積； 52、 查找殘余校驗方程組中只有一個未知變量的方程，解出該未知變量，并將解出的未 知變量代入所述殘余校驗方程組以更新所述殘余校驗方程組； 53、 重復(fù)執(zhí)行步驟S2,如果恢復(fù)出所有未知變量則譯碼成功；如果未能恢復(fù)出所有未 知變量則執(zhí)行步驟S4 ; 54、 搜索更新后的殘余校驗方程組中的子方程組HSXS = YS，HS e Ht，Xs e Xt，Ys e Yt，所 述子方程組滿足只有一個未知變量在所述子方程組中只出現(xiàn)一次，而其它的未知變量出現(xiàn) 的次數(shù)為偶數(shù)次；將滿足條件的子方程組相加以解出只出現(xiàn)一次的未知變量，解出可解的 未知變量并代入殘余校驗方程組H tXt = Yt中以更新所述殘余校驗方程組，執(zhí)行步驟S3直 至恢復(fù)出所有未知變量。
2. 如權(quán)利要求1所述的LDPC碼的糾刪譯碼方法，其特征在于，所述步驟S4具體實現(xiàn)方 式為： 令殘余矩陣Hs對應(yīng)的二部圖為Gs，從Gs中選擇一個度數(shù)大于2的校驗節(jié)點，以此校驗 節(jié)點為根節(jié)點搜索環(huán)，如果環(huán)中僅有1個度數(shù)為3的校驗節(jié)點ck，其他的校驗節(jié)點度數(shù)均為 2,那么該環(huán)對應(yīng)的子圖中度數(shù)為1的變量節(jié)點為可恢復(fù)的變量節(jié)點，計算出該變量節(jié)點的 值，將計算得到的值代入殘余校驗方程組H tXt = Yt中以更新所述殘余校驗方程組，執(zhí)行步 驟S3以進行迭代譯碼，直到恢復(fù)出所有未知變量節(jié)點信息。
3. 如權(quán)利要求1所述的LDPC碼的糾刪譯碼方法，其特征在于，所述步驟S4還包括以下 實現(xiàn)方式： 令殘余矩陣Hs對應(yīng)的二部圖為Gs，從Gs中選擇一個度數(shù)大于2的校驗節(jié)點，以此校驗 節(jié)點為根節(jié)點搜索環(huán)，如果得到的環(huán)中僅存在一個度數(shù)為1的變量節(jié)點，而其它變量節(jié)點 的度數(shù)均為偶數(shù)，則所述度數(shù)為1的變量節(jié)點為可恢復(fù)的變量節(jié)點，計算出該變量節(jié)點的 值，將計算得到的值代入殘余校驗方程組H tXt = Yt中以更新所述殘余校驗方程組，執(zhí)行步 驟S3以進行迭代譯碼，直到恢復(fù)出所有未知變量節(jié)點信息。
4. 一種LDPC碼的糾刪譯碼系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含： 第一模塊，用于將接收到的LDPC碼字X中的已知變量代入校驗方程組HX = 0,得到殘 余校驗方程組HtXt = Yt，所述Ht為校驗矩陣Η的子矩陣，Xt為X中的未知變量，Y t為矩陣Ht 和Xt的乘積； 與第一模塊相連的第二模塊，用于查找所述殘余校驗方程組中只有一個未知變量的方 程，解出該未知變量，并將解出的未知變量代入所述殘余校驗方程組以更新所述殘余校驗 方程組，將更新后的殘余校驗方程組輸出至第三模塊； 與第二模塊相連的第三模塊，用于搜索所述更新后的殘余校驗方程組中的子方程組 HSXS = Ys，Hs e Ht，Xs e Xt，Ys e Yt，所述子方程組滿足只有一個未知變量在所述子方程組 中只出現(xiàn)一次，而其它的未知變量出現(xiàn)的次數(shù)為偶數(shù)次；將滿足條件的子方程組相加以解 出只出現(xiàn)一次的未知變量，解出可解的未知變量并代入殘余校驗方程組H tXt = Yt中以繼續(xù) 更新所述殘余校驗方程組，將結(jié)果輸出至第二模塊以進行迭代譯碼，直至恢復(fù)出所有未知 變量。
5. 如權(quán)利要求4所述的LDPC碼的糾刪譯碼系統(tǒng)，其特征在于，所述第三模塊還包括第 一子模塊，所述第一子模塊用于從殘余矩陣H s對應(yīng)的二部圖為Gs中選擇一個度數(shù)大于2的 校驗節(jié)點，以此校驗節(jié)點為根節(jié)點搜索環(huán)，如果環(huán)中僅有1個度數(shù)為3的校驗節(jié)點c k，其他 的校驗節(jié)點度數(shù)均為2,那么該環(huán)對應(yīng)的子圖中度數(shù)為1的變量節(jié)點為可恢復(fù)的變量節(jié)點， 計算出該變量節(jié)點的值，將計算得到的值代入殘余校驗方程組H tXt = Yt中以更新所述殘余 校驗方程組，將結(jié)果輸出至第二模塊以進行迭代譯碼，直到恢復(fù)出所有未知變量節(jié)點信息。
6. 如權(quán)利要求4所述的LDPC碼的糾刪譯碼系統(tǒng)，其特征在于，所述第三模塊還包括第 二子模塊，所述第二子模塊用于從殘余矩陣H s對應(yīng)的二部圖為Gs中選擇一個度數(shù)大于2的 校驗節(jié)點，以此校驗節(jié)點為根節(jié)點搜索環(huán)，如果得到的環(huán)中僅存在一個度數(shù)為1的變量節(jié) 點，而其它變量節(jié)點的度數(shù)均為偶數(shù)，則所述度數(shù)為1的變量節(jié)點為可恢復(fù)的變量節(jié)點，計 算出該變量節(jié)點的值，將計算得到的值代入殘余校驗方程組H tXt = Yt中以更新所述殘余校 驗方程組，將結(jié)果輸出至第二模塊以進行迭代譯碼，直到恢復(fù)出所有未知變量節(jié)點信息。
【文檔編號】H03M13/11GK104052499SQ201410245785
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】陶雄飛, 夏嫦娟, 柳盼, 馮卓明, 劉衛(wèi)忠 申請人:華中科技大學(xué)