【摘要】：低密度奇偶校驗(yàn)碼因其具有逼近香農(nóng)限的優(yōu)異性能,現(xiàn)已在多種標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。但為了使其能夠滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下通信系統(tǒng)對(duì)糾錯(cuò)性能、計(jì)算復(fù)雜性、譯碼時(shí)延、硬件資源損耗以及功耗等方面的要求,需要對(duì)用于LDPC碼譯碼的置信傳播算法進(jìn)行進(jìn)一步的研究與改進(jìn)。該文從譯碼算法的改進(jìn)動(dòng)機(jī)、方法論、計(jì)算復(fù)雜度以及性能表現(xiàn)等角度入手,對(duì)近些年出現(xiàn)的一些Beyond-BP譯碼算法進(jìn)行了綜述。并在最后對(duì)用于迭代接收系統(tǒng)的譯碼算法改進(jìn)工作進(jìn)行了討論,為未來算法的改進(jìn)工作提供一點(diǎn)思路。
【圖文】：

醞?為例，圖中圓圈表示變量點(diǎn)與H中的列相對(duì)應(yīng)，方塊表示校驗(yàn)點(diǎn)與H中的行相對(duì)應(yīng)，，變量點(diǎn)與校驗(yàn)點(diǎn)之間的連線則稱為邊與H中的1相對(duì)應(yīng)，而每個(gè)節(jié)點(diǎn)連接邊的總數(shù)則稱為該點(diǎn)的度。在本文中，所有的算法都是工作于對(duì)數(shù)域上。這里首先給出一些與算法相關(guān)符號(hào)的說明。()chLj為關(guān)于第j個(gè)變量點(diǎn)的信道初始對(duì)數(shù)似然值(Log-LikelihoodRatio,LLR);(,)cLij為第i個(gè)校驗(yàn)點(diǎn)向第j個(gè)變量點(diǎn)傳遞的LLR值；(,)vLji為第j個(gè)變量點(diǎn)向第i個(gè)校驗(yàn)點(diǎn)傳遞的LLR值；()vLj為關(guān)于第j個(gè)變量點(diǎn)的后驗(yàn)LLR值；()iNc\j為與第i個(gè)校驗(yàn)圖1Tanner圖與BP譯碼算法點(diǎn)相連接的除去第j個(gè)變量點(diǎn)后的其他鄰居變量點(diǎn)的集合；()jNv\i為與第j變量點(diǎn)相連接的除去第i個(gè)校驗(yàn)點(diǎn)后的其他鄰居校驗(yàn)點(diǎn)的集合。系統(tǒng)采用BPSK調(diào)制，令與第j個(gè)變量點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的來自信道的變量為jy。BP譯碼中節(jié)點(diǎn)LLR值的計(jì)算方法與迭代停止法則如下：(1)變量點(diǎn)譯碼初始LLR值計(jì)算：()()ch|0()lg|1jjjjpyvLjpyv===(1)(2)校驗(yàn)點(diǎn)ic向變量點(diǎn)jv傳遞的LLR值計(jì)算：N1()\1(,)2tanhtanh(,)2icvj'cjLijLj'i∈=∏(2)(3)變量點(diǎn)jv向校驗(yàn)點(diǎn)ic傳遞的LLR值計(jì)算：N()\(,)(,)()jvcchi'viLjiLi'jLj∈=∑+(3)(4)關(guān)于jv的后驗(yàn)LLR值計(jì)算：N()()(,)()jvcchivLjLijLj∈=∑+(4)(5)譯碼碼字的判定與譯碼迭代終止法則：其他0,()01,vjLjv>=(5)根據(jù)式(5)得到譯碼后的碼字V。如果對(duì)于校驗(yàn)矩陣H有TVH=0成立或者算法迭代次數(shù)達(dá)到最大值，則停止迭代輸出V；否則，返回步驟(2)繼續(xù)迭代。繼二元LDPC碼被重新發(fā)現(xiàn)之后不久，學(xué)者們就進(jìn)一步提出了?

URW-BP)算法被學(xué)者們所提出[18]。該算法用一個(gè)預(yù)先確定的值ρ，來代替EAPs作為加權(quán)值參與變量點(diǎn)LLR計(jì)算，即如式(6)，式(7)所示。ch()(,)(,)(,)()jvcci'vLjiρLi'jLijLj∈=∑+N(6)ch()()(,)()jvcivLjρLijLj∈=∑+N(7)需要注意的是，ρ的取值直接影響著URW-BP算法的譯碼性能。通過仿真發(fā)現(xiàn)，在加性高斯白噪聲(AdditiveWhiteGaussianNoise,AWGN)信道上采用URW-BP算法對(duì)碼率為1/2碼長為504bit的二元(3,6)規(guī)則LDPC碼進(jìn)行譯碼時(shí)，不同的ρ值對(duì)于算法譯碼效果具有影響。正如圖2可見，存在一個(gè)最優(yōu)ρ值使得URW-BP算法具有最小的誤比特率(BitErrorRate,BER)。因此在使用URW-BP算法之前，需要首先確定最優(yōu)的ρ值。考慮到LDPC碼中不同節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系存在一定的差異性，即有的節(jié)點(diǎn)連接了更多的短環(huán)。而由于短環(huán)對(duì)BP算法的阻礙作用會(huì)更加明顯，因此通過對(duì)具有不同連接關(guān)系的節(jié)點(diǎn)賦不同的ρ值，則可進(jìn)一步改善URW-BP算法的性能。根據(jù)此思路，ρ值可變的加權(quán)BP(VariableFAP-BP,VFAP-BP)算圖2不同的FAPs值對(duì)于URW-BP算法的影響1)1)本文中除了圖9曲線引用自文獻(xiàn)[52]，其余的性能曲線皆是筆者實(shí)際仿真得到
【作者單位】： 廈門大學(xué)通信工程系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61271241,61671395)~~
【分類號(hào)】：TN911.22


本文編號(hào)：2520500