LDPC码的分层类拟合修正最小和译码算法
2022-07-13宁晓燕孙晶晶孙志国宋禹良
宁晓燕,孙晶晶,孙志国,宋禹良
(哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院,哈尔滨 150001)
1962年Gallager[1]提出了低密度奇偶校验码(low density parity check, LDPC),但是因为其译码效果不理想而被“休眠”。直到30 a后,又一次将目光聚焦在LDPC码上。文献[2]证明了LDPC码的误码性能能够接近理论香农限。目前,LDPC码已被应用到深空通信、无人机数据链等场景下,并作为一种中长码的编码方式,应用在5G数据信道中。
置信度传播(belief propagation, BP)算法是LDPC码的基础译码算法,LDPC码的译码算法大多是在BP译码算法的基础上改进而来。将BP译码算法中的软信息取对数进行计算,得到了对数似然比(log likelihood ratio, LLR)BP译码算法。为了使LLR BP译码算法的计算更加简便,文献[3]在校验节点的更新过程中取近似运算,提出了最小和(minimum sum, MS)译码算法,以误码性能下降为代价换取了复杂度的降低;在MS算法基础上,文献[4-5]提出了偏移最小和(offset minimum sum, OMS)译码算法和归一化最小和(normalized minimum sum, NMS)译码算法,分别通过减法和乘法运算使结果更加准确;文献[6]根据置信传播算法与最小和译码算法的校验节点信息,推导出一种新的近似因子用来修正MS算法;文献[7-9]分别将最小和译码算法中的取一个最小值的方法,改进为综合分析多个最小值进行计算;文献[10-12]在迭代更新的过程中对不可靠信息做出处理;文献[13]中用不同的偏移因子去修正最小值和次小值,并用次序统计量进行分析;文献[14]通过在最小和译码算法的最小值上增加一个可变因子,来达到近似修正的目的,这些算法都对MS算法中存在的性能损失做出了弥补,提升了误码性能;……
