窗口可變的空間耦合LDPC碼滑窗譯碼算法
發(fā)布時(shí)間:2022-01-08 18:51
空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼采用滑動(dòng)窗口譯碼能夠以較小的譯碼延遲獲得較好的譯碼性能。為進(jìn)一步提高其滑窗譯碼性能,提出一種窗口擴(kuò)展改進(jìn)方案。與傳統(tǒng)的滑窗譯碼相比,該方案的窗口大小可以根據(jù)目標(biāo)符號(hào)的平均對(duì)數(shù)似然比而變化。在當(dāng)前窗口的迭代譯碼過程中,若目標(biāo)符號(hào)的平均對(duì)數(shù)似然比小于預(yù)設(shè)閾值,則譯碼窗口大小加1后重新進(jìn)行迭代,重復(fù)此過程,直至目標(biāo)符號(hào)滿足閾值條件或達(dá)到窗口大小的最大值,然后在新的窗口大小下譯碼目標(biāo)符號(hào)。該方案可以在譯碼性能、復(fù)雜度和延遲之間進(jìn)行折中權(quán)衡。在加性高斯白噪聲信道下的仿真結(jié)果表明,該方案可以顯著提高空間耦合低密度奇偶校驗(yàn)碼的滑窗譯碼性能。
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,47(03)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
SC-LDPC碼原模圖的構(gòu)造過程
符號(hào)W代表窗口的大小,w+1≤W≤L。于是在一個(gè)窗口內(nèi)包含的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量為aWM,變量節(jié)點(diǎn)的數(shù)量為bWM。圖2展示了譯碼窗口從位置t=0滑到t=1的情況。圖3為圖2對(duì)應(yīng)到具體SC-LDPC碼原模圖中窗口滑動(dòng)的情況。下面針對(duì)圖3闡述滑窗譯碼的原理。將窗口中最左邊的原模圖單元稱為目標(biāo)符號(hào),在每個(gè)窗口內(nèi)進(jìn)行置信傳播譯碼時(shí)只譯目標(biāo)符號(hào),目標(biāo)符號(hào)譯碼完成后窗口向右滑動(dòng),譯下一個(gè)目標(biāo)符號(hào)。將目標(biāo)符號(hào)的位置定義為當(dāng)前窗口的位置。若把t=1時(shí)的窗口設(shè)為當(dāng)前窗口,則由于任一原模圖單元與相鄰的w個(gè)原模圖單元有著直接聯(lián)系,所以前一目標(biāo)符號(hào)與當(dāng)前窗口內(nèi)的原模圖單元相連接的邊(圖3中虛線部分)會(huì)將概率信息傳遞到當(dāng)前窗口內(nèi)。而且在當(dāng)前窗口進(jìn)行譯碼時(shí)會(huì)包含在先前窗口(t=0時(shí)的窗口)譯碼時(shí)所涉及的某些邊(圖3中點(diǎn)虛線的部分),這些邊將不再用接收到的信道信息再次初始化它們,而是保存其在上一個(gè)窗口中已更新的概率信息。將這些邊的信息存儲(chǔ)起來可以大大減少迭代次數(shù),整體譯碼復(fù)雜度也隨之降低。然后,在t=1時(shí)的窗口內(nèi)執(zhí)行置信傳播譯碼。由于每次只估計(jì)整個(gè)碼字的一部分,所以無法使用奇偶校驗(yàn)矩陣來驗(yàn)證譯碼是否正確,而是依據(jù)當(dāng)前目標(biāo)符號(hào)的誤碼率是否為零或直接迭代到最大迭代次數(shù)來終止譯碼。圖3 SC-LDPC碼對(duì)應(yīng)于原模圖的滑窗譯碼
圖2 SC-LDPC碼對(duì)應(yīng)于校驗(yàn)矩陣的滑窗譯碼假設(shè)碼字序列X=[x0,…,xn-1]經(jīng)二進(jìn)制相移鍵控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)調(diào)制后在加性高斯白噪聲(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道下傳輸,其中符號(hào)n表示碼長(zhǎng)n=LMb。Y=[y0,…,yn-1]表示接收到的碼字序列。下面具體描述滑窗譯碼的步驟:
本文編號(hào):3577093
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,47(03)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
SC-LDPC碼原模圖的構(gòu)造過程
符號(hào)W代表窗口的大小,w+1≤W≤L。于是在一個(gè)窗口內(nèi)包含的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量為aWM,變量節(jié)點(diǎn)的數(shù)量為bWM。圖2展示了譯碼窗口從位置t=0滑到t=1的情況。圖3為圖2對(duì)應(yīng)到具體SC-LDPC碼原模圖中窗口滑動(dòng)的情況。下面針對(duì)圖3闡述滑窗譯碼的原理。將窗口中最左邊的原模圖單元稱為目標(biāo)符號(hào),在每個(gè)窗口內(nèi)進(jìn)行置信傳播譯碼時(shí)只譯目標(biāo)符號(hào),目標(biāo)符號(hào)譯碼完成后窗口向右滑動(dòng),譯下一個(gè)目標(biāo)符號(hào)。將目標(biāo)符號(hào)的位置定義為當(dāng)前窗口的位置。若把t=1時(shí)的窗口設(shè)為當(dāng)前窗口,則由于任一原模圖單元與相鄰的w個(gè)原模圖單元有著直接聯(lián)系,所以前一目標(biāo)符號(hào)與當(dāng)前窗口內(nèi)的原模圖單元相連接的邊(圖3中虛線部分)會(huì)將概率信息傳遞到當(dāng)前窗口內(nèi)。而且在當(dāng)前窗口進(jìn)行譯碼時(shí)會(huì)包含在先前窗口(t=0時(shí)的窗口)譯碼時(shí)所涉及的某些邊(圖3中點(diǎn)虛線的部分),這些邊將不再用接收到的信道信息再次初始化它們,而是保存其在上一個(gè)窗口中已更新的概率信息。將這些邊的信息存儲(chǔ)起來可以大大減少迭代次數(shù),整體譯碼復(fù)雜度也隨之降低。然后,在t=1時(shí)的窗口內(nèi)執(zhí)行置信傳播譯碼。由于每次只估計(jì)整個(gè)碼字的一部分,所以無法使用奇偶校驗(yàn)矩陣來驗(yàn)證譯碼是否正確,而是依據(jù)當(dāng)前目標(biāo)符號(hào)的誤碼率是否為零或直接迭代到最大迭代次數(shù)來終止譯碼。圖3 SC-LDPC碼對(duì)應(yīng)于原模圖的滑窗譯碼
圖2 SC-LDPC碼對(duì)應(yīng)于校驗(yàn)矩陣的滑窗譯碼假設(shè)碼字序列X=[x0,…,xn-1]經(jīng)二進(jìn)制相移鍵控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)調(diào)制后在加性高斯白噪聲(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道下傳輸,其中符號(hào)n表示碼長(zhǎng)n=LMb。Y=[y0,…,yn-1]表示接收到的碼字序列。下面具體描述滑窗譯碼的步驟:
本文編號(hào):3577093
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