CN115801184A - 定向交互的自适应ldpc编译码方法、发送端、接收端及系统 - Google Patents

定向交互的自适应ldpc编译码方法、发送端、接收端及系统 Download PDF

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CN115801184A
CN115801184A CN202211310596.6A CN202211310596A CN115801184A CN 115801184 A CN115801184 A CN 115801184A CN 202211310596 A CN202211310596 A CN 202211310596A CN 115801184 A CN115801184 A CN 115801184A
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李丽仙
刘亿亮
黄辉
袁雅琴
彭亮
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Abstract

本发明提出了一种定向交互的自适应LDPC编译码方法、发送端、接收端及系统,该方法包括:接收端进行LDPC译码并校验,若没有通过校验则执行以下操作:LDPC译码输出置信度特征进行置信度门限判决,将小于该门限的置信度特征进行缓存;计算交互信息数S并进行交互信息选择,反馈译码校验失败的信息N及交互的信息标识Pos,发送端从缓存器中根据Pos位置选择对应的交互内容;接收端在收到交互信息后,更新译码端的软信息:将对应比特的软信息序列LLR更新为最大值并再次译码。本发明基于LDPC码的译码收敛情况及码矩阵特性,在不同通信条件下通过定性、定量的交互信息选择,触发不同的交互内容,实现信道编译码的自适应调整。

Description

定向交互的自适应LDPC编译码方法、发送端、接收端及系统
技术领域
本发明属于无线通信中的信道编码技术领域,具体涉及一种定向交互的自适应LDPC编译码方法、发送端、接收端及系统。
背景技术
LDPC(Low-density Parity-check,低密度奇偶校验)码是线性分组码,逼近香农极限,编码增益高,可以有效降低无线设备的发送功率。在同等性能下,LDPC译码器相较于其他码组有更简单的结构、高度并行性且利于实现。LDPC译码过程利用信道差错统计特性的信息,接收信息比特的先验概率,迭代输出后验概率,采用SISO(soft Input SoftOutput,软输入软输出)的译码器。然而对于采用的最大似然译码算法,在低信噪比条件下,译码器易收敛失败。
针对译码输出来优化性能的方案主要是集中利用译码输出的软判决对数似然比的幅度(模值)对译码器的输出比特进行分级量化,根据所确定的等级来判断译码输出结果的可靠度大小,通过根据等级选择可靠度小的比特进行重传以此来改善性能,或者以此为基础的变种方案,比如量化等级划分过程中在软判决对数似然比的幅度值基础上乘以量化因子,优化等级划分或者在差错等级部分直接用译码门限划分差错等级,直接将该门限判决下的内容进行重传,其流程图如图1所示。
对于利用译码软信息来改善译码性能,需要有针对性的利用译码迭代后的判决信息,充分考虑译码收敛特性,比如编译码的对应关系,译码概率信息判决依据以及为改善译码精度而增加的复杂度及开销等。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题,提供了一种定向交互的自适应LDPC编译码方法、发送端、接收端及系统,解决现有技术译码反馈有效性低、传输质量改善有限及资源开销大等问题。
根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种定向交互的自适应LDPC编译码方法,其包括如下步骤:
S1,发送端将待编码的信息序列进行LDPC编码并缓存;发送端将LDPC编码经过噪声信道向接收端发射;
S2,接收端接收信号,进行LDPC译码,LDPC译码校验,若译码之后的码字能通过译码校验,则发送正确反馈信息Y至发送端,表示接收端完成了接收信息的正确译码;若没有通过译码校验,则执行以下操作:
a,LDPC译码输出的软信息序列置信度特征进行置信度门限判决,将小于该门限的置信度特征进行缓存,数量为D;
b,计算交互信息数S并进行交互信息选择:若D>=S,则选择缓存器中根据置信度从小到大的顺序,将前S个置信度特征对应的比特位置Pos(S)作为定向信息序列标志进行反馈;若D<S则将缓存器中的D个置信特征对应的比特位置Pos(D)全部进行反馈;
c,反馈译码校验失败的信息N及交互的信息标识Pos(S)/Pos(D),发送端从缓存器中根据Pos(S)/Pos(D)位置选择对应的交互内容;
S3,接收端在收到发端的交互信息后,更新译码端的软信息:将对应比特的软信息序列LLR更新为最大值并再次译码;
S4,重复上述步骤,直到满足译码校验或者达到最大交互次数为止。
本发明的定向交互的自适应LDPC编译码方法基于LDPC码的译码收敛情况及码矩阵特性,在不同通信条件下通过定性、定量的交互信息选择,触发不同的交互内容,实现信道编译码的自适应调整。本发明基于LDPC校验矩阵的校验方式,实现译码成功与否的自判决反馈,降低时延。基于LDPC码译码信息收敛的置信特征,更新译码判决概率的自适应策略,改善译码精度。定性、定量的信息缓存及交互信息双控制的选择策略,降低开销,减少反馈链路负担。
根据本发明的一种优选实施方式,LDPC译码校验的方法为:
u=(u0,u1,…,uk-1)是待编码的信息序列,G为LDPC码的生成矩阵,H为LDPC码的校验矩阵,发送端编码后码字为c=u·G;
Figure BDA0003906970810000031
表示接收端迭代译码后对应的码字,则LDPC译码执行结束后,码字序列
Figure BDA0003906970810000032
与校验矩阵H满足公式:
c·HT=0 (1)
Figure BDA0003906970810000041
则校验通过,否则
Figure BDA0003906970810000042
译码不通过。
本发明基于码型矩阵特征的自判决实现快速的交互反馈,降低时延。
根据本发明的另一种优选实施方式,计算置信特征的方法为:
将LDPC码迭代译码后输出的各个信息比特的软信息序列绝对值的大小作为置信度特征,所述软信息序列采用对数似然比信息。
根据本发明的再另一种优选实施方式,所述置信度门限threshold为动态门限(A)或者静态门限(B),
所述动态门限随传输的信噪比SNR不同而变化,所述静态门限减小门限判决复杂度;
Figure BDA0003906970810000043
其中,Rate为当前LDPC码的码率。
本发明基于译码置信度门限,降低收端缓存开销及计算复杂度,通过定性(译码置信度)、定量(交互数量及置信度门限的双控制)的交互加速LDPC译码收敛,改善译码精度。
根据本发明的再另一种优选实施方式,单次交互信息数S的计算方法为:
由当前LDPC码的码率Rate,编码长度Len以及自适应因子β的代数关系式确定:
S=Len×(0.028-0.02×Rate)×β (2)
本发明通过置信度门限,自适应因子的动态调整,计算单次交互信息数S,提高了传输质量,降低缓存开销的同时,实现宽带资源,纠错能力的动态平衡,满足不同应用需求的自适应调整。
根据本发明的第二个方面,本发明提供了一种发送端,其包括编码模块、缓存模块和定向信息发送模块;所述编码模块接收待编码信息,将待编码信息序列进行LDPC编码并缓存至缓存模块,编码模块将LDPC编码经过噪声信道向接收端发射;所述缓存模块接收所述接收端反馈的反馈译码校验失败信息N及交互的信息标识Pos,从缓存器中根据Pos位置选择对应的交互内容,所述交互的信息标识Pos根据本发明的定向交互的自适应LDPC编译码方法确定。
本发明的发送端接收所述接收端反馈的反馈译码校验失败信息N及交互的信息标识Pos,从缓存器中根据Pos位置选择对应的交互内容,在不同通信条件下通过定性、定量的交互信息选择,触发不同的交互内容,实现信道编译码的自适应调整。
根据本发明的第三个方面,本发明提供了一种接收端,其包括译码模块、校验模块、判决缓存模块、定向交互信息计算模块和译码信息更新模块;所述译码模块接收发送端发送的编码信号,进行LDPC译码并传输至校验模块和判决缓存模块;校验模块进行译码校验,若译码之后的码字能通过译码校验,则发送正确反馈信息Y至发送端,表示接收端完成了接收信息的正确译码;若没有通过译码校验,则定向交互信息计算模块执行以下操作:a,将LDPC译码输出的软信息序列置信度特征进行置信度门限判决,将小于该门限的置信度特征进行缓存,数量为D;b,计算交互信息数S并进行交互信息选择:若D>=S,则选择缓存器中根据置信度从小到大的顺序,将前S个置信度特征对应的比特位置Pos(S)作为定向信息序列标志进行反馈;若D<S则将缓存器中的D个置信特征对应的比特位置Pos(D)全部进行反馈;c,反馈译码校验失败信息N及交互的信息标识Pos(S)/Pos(D)至发送端;译码信息更新模块接收发送端发送的根据Pos(S)/Pos(D)位置选择对应的交互内容,更新译码端的软信息,将对应比特的软信息序列LLR更新为最大值并传输给译码模块再次译码。
本发明的接收端基于LDPC码的译码收敛情况及码矩阵特性,在不同通信条件下通过定性、定量的交互信息选择,触发不同的交互内容,实现信道编译码的自适应调整。本发明基于LDPC校验矩阵的校验方式,实现译码成功与否的自判决反馈,降低时延。基于LDPC码译码信息收敛的置信特征,更新译码判决概率的自适应策略,改善译码精度。定性、定量的信息缓存及交互信息双控制的选择策略,降低开销,减少反馈链路负担。
根据本发明的第四个方面,本发明提供了一种编译码系统,其包括本发明的发送端和本发明的接收端。
本发明基于LDPC码的译码收敛情况及码矩阵特性,在不同通信条件下通过定性、定量的交互信息选择,触发不同的交互内容,实现信道编译码的自适应调整。本发明基于LDPC校验矩阵的校验方式,实现译码成功与否的自判决反馈,降低时延。基于LDPC码译码信息收敛的置信特征,更新译码判决概率的自适应策略,改善译码精度。定性、定量的信息缓存及交互信息双控制的选择策略,降低开销,减少反馈链路负担。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是现有技术中基于可靠度的重传策略流程图;
图2是本发明定向交互的自适应LDPC编译码方法的流程框图;
图3是本发明一种优选实施方式中定向交互的自适应LDPC编译码方法的流程框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
经过申请人深入分析,对于利用译码软信息的这类方案有如下几个局限:
没有充分利用LDPC译码收敛情况的统计信息及码型特性。
没有利用迭代译码失败后的错误的数据,重传数据没有针对性,传输信息的有效性低,辅助译码能力有限。
反馈链路负担大且反馈信息计算复杂度高,缓存代价大。
基于此,本发明提供了一种定向交互的自适应LDPC编译码方法,如图2和图3所示,其包括如下步骤:
S1,发送端将待编码的信息序列进行LDPC编码并缓存;发送端将LDPC编码经过噪声信道向接收端发射。
S2,接收端接收信号,进行LDPC译码,然后LDPC译码校验,在本实施方式中,LDPC译码校验的方法为:
u=(u0,u1,…,uk-1,...)是待编码的信息序列,k为信息序列序号,G为LDPC码的生成矩阵,H为LDPC码的校验矩阵,发送端编码后码字为c=u·G;
Figure BDA0003906970810000081
表示接收端迭代译码后对应的码字,则LDPC译码执行结束后,码字序列
Figure BDA0003906970810000082
与校验矩阵H满足公式:
c·HT=0 (1)
Figure BDA0003906970810000091
则校验通过,否则
Figure BDA0003906970810000092
译码不通过。
具体生成矩阵G和校验矩阵H可采用现有技术中一一对应的矩阵结构,校验矩阵和生成矩阵满足GHT=0。
例如:待编码信息:u=(u1 u2 u3),u1,u2,u3为待编码信息单元,LDPC编码后码子C(u)=(c1 c2 c3 c4 c5 c6),c1,c2,c3,c4,c5,c6为编码后的信息单元。
LDPC编码的计算方法是:C(u)=(u1 u2 u3)×(100101;010111;001011),上式可以简写为C(u)=uG(这里元素和元素之间的加法是模二加法,即“异或”),其中u为原码,G被称为生成矩阵。编码后码子中c1,c2,c3相当于u1,u2,u3;
Figure BDA0003906970810000093
变换c4,c5,c6三个式子:
Figure BDA0003906970810000094
Figure BDA0003906970810000095
则可写成矩阵乘的形式:(110100;011010;111001)×(c1 c2 c3 c4 c5 c6)T=(000)T,简写为HCT(u)=0,其中H称为校验矩阵。
译码输出只有在满足校验矩阵/方程(即矩阵相乘可得零向量)时才是正确的,因此接收端可以用H来判断传送是否出错。
本发明基于码型矩阵特征的自判决实现快速的交互反馈,降低时延。
若译码之后的码字能通过译码校验,则发送正确反馈信息Y至发送端,表示接收端完成了接收信息的正确译码,输出译码信息后,清空发端缓存并传输新的编码块;若没有通过译码校验,则执行以下操作:
a,LDPC译码输出的软信息序列置信度特征进行置信度门限判决,将小于该门限的置信度特征进行缓存,数量为D。计算置信特征的方法为:将LDPC码迭代译码后输出的各个信息比特的软信息序列绝对值的大小作为置信度特征,所述软信息序列采用对数似然比信息。
具体对数似然比的计算可以采用:如果收到信号r,正确判为0的概率与正确判为1的概率的比值即为似然比,取自然对数就是对数似然比LLR=ln[p(r|b=0)/p(r|b=1)]。
在本实施方式中,所述置信度门限threshold为动态门限(A)或者静态门限(B),
所述动态门限随传输的信噪比SNR不同而变化,所述静态门限减小门限判决复杂度;
Figure BDA0003906970810000101
其中,Rate为当前LDPC码的码率。
本发明基于译码置信度门限,降低收端缓存开销及计算复杂度,通过定性(译码置信度)、定量(交互数量及置信度门限的双控制)的交互加速LDPC译码收敛,改善译码精度。
b,计算交互信息数S并进行交互信息选择:若D>=S,则选择缓存器中根据置信度从小到大的顺序,将前S个置信度特征对应的比特位置Pos(S)作为定向信息序列标志进行反馈;若D<S则将缓存器中的D个置信特征对应的比特位置Pos(D)全部进行反馈。
在本实施方式中,单次交互信息数S的计算方法为:
由当前LDPC码的码率Rate,编码长度Len以及自适应因子β的代数关系式确定:
S=Len×(0.028-0.02×Rate)×β (2)
权值可根据纠错能力及宽带资源需求做适当的调整,自适应因子β可用于调节交互数据量的多少,可以根据系统应用,在交互次数,纠错能力,宽带利用率方面做权衡,比如β越大,单次交互的数据量越大,纠错能力越强,交互次数越少,交互时延越少,但单次宽带资源占用越多。
本发明通过置信度门限,自适应因子的动态调整,计算单次交互信息数S,提高了传输质量,降低缓存开销的同时,实现宽带资源,纠错能力的动态平衡,满足不同应用需求的自适应调整。
c,反馈译码校验失败的信息N及交互的信息标识Pos(S)/Pos(D),发送端从缓存器中根据Pos(S)/Pos(D)位置选择对应的交互内容;
S3,接收端在收到发端的交互信息后,更新译码端的软信息:将对应比特的软信息序列LLR更新为最大值并再次译码。
S4,重复上述步骤,直到满足译码校验或者达到最大交互次数为止。
本发明的定向交互的自适应LDPC编译码方法基于LDPC码的译码收敛情况及码矩阵特性,在不同通信条件下通过定性、定量的交互信息选择,触发不同的交互内容,实现信道编译码的自适应调整。本发明基于LDPC校验矩阵的校验方式,实现译码成功与否的自判决反馈,降低时延。基于LDPC码译码信息收敛的置信特征,更新译码判决概率的自适应策略,改善译码精度。定性、定量的信息缓存及交互信息双控制的选择策略,降低开销,减少反馈链路负担。
本发明交互及反馈信息选择高可靠传输信道传输,保证反馈及交互的信息可靠无误,高可靠传输信道是指误码率满足误码率需求的信道为高可靠传输信道。例如可根据应用需要来决定,如果在应用中误码率需求是可达到1e10^-6,那么认为误码率<=1e10^-6的信道为高可靠传输信道。
接收端基于LDPC迭代译码的收敛情况,缓存的各个比特的置信度特征(译码软信息)基于设置好的判决门限进行,缓存空间大小可基于信道条件(SNR)动态调整(A),也可以按照固定门限(B)进行。交互信息计算采用双控制的模式,缓存器远不用缓存整个未通过译码校验的信息序列特征值,缓存空间在门限约束的基础上与单次交互数据量对应,可根据实际应用确定阈值,开辟适合的缓存器大小并留有空余灵活的适用于不同应用。交互数据量由门限约束下缓存器中内容数量及公式(2)计算出的数量共同决定。在低信噪比环境下,动态的门限设置缓存的数据相对静态的门限少,高信噪比环境下,动态门限数值高于静态门限很多,缓存的数据量会多,结合公式(2)可以根据应用选用不同的门限及参考公式中的自适应因子β进行调整,比如β值越大单次交互的信号数量越多,交互次数越少,交互时延也越小,吞吐量越高。
本发明提供了一种发送端,其包括编码模块、缓存模块和定向信息发送模块;所述编码模块接收待编码信息,将待编码信息序列进行LDPC编码并缓存至缓存模块,编码模块将LDPC编码经过噪声信道向接收端发射;所述缓存模块接收所述接收端反馈的反馈译码校验失败信息N及交互的信息标识Pos,从缓存器中根据Pos位置选择对应的交互内容,所述交互的信息标识Pos根据本发明的定向交互的自适应LDPC编译码方法确定。
本发明的发送端接收所述接收端反馈的反馈译码校验失败信息N及交互的信息标识Pos,从缓存器中根据Pos位置选择对应的交互内容,在不同通信条件下通过定性、定量的交互信息选择,触发不同的交互内容,实现信道编译码的自适应调整。
本发明提供了一种接收端,其包括译码模块、校验模块、判决缓存模块、定向交互信息计算模块和译码信息更新模块;所述译码模块接收发送端发送的编码信号,进行LDPC译码并传输至校验模块和判决缓存模块;校验模块进行译码校验,若译码之后的码字能通过译码校验,则发送正确反馈信息Y至发送端,表示接收端完成了接收信息的正确译码;若没有通过译码校验,则定向交互信息计算模块执行以下操作:a,将LDPC译码输出的软信息序列置信度特征进行置信度门限判决,将小于该门限的置信度特征进行缓存,数量为D;b,计算交互信息数S并进行交互信息选择:若D>=S,则选择缓存器中根据置信度从小到大的顺序,将前S个置信度特征对应的比特位置Pos(S)作为定向信息序列标志进行反馈;若D<S则将缓存器中的D个置信特征对应的比特位置Pos(D)全部进行反馈;c,反馈译码校验失败信息N及交互的信息标识Pos(S)/Pos(D)至发送端;译码信息更新模块接收发送端发送的根据Pos(S)/Pos(D)位置选择对应的交互内容,更新译码端的软信息,将对应比特的软信息序列LLR更新为最大值并传输给译码模块再次译码。
本发明的接收端基于LDPC码的译码收敛情况及码矩阵特性,在不同通信条件下通过定性、定量的交互信息选择,触发不同的交互内容,实现信道编译码的自适应调整。本发明基于LDPC校验矩阵的校验方式,实现译码成功与否的自判决反馈,降低时延。基于LDPC码译码信息收敛的置信特征,更新译码判决概率的自适应策略,改善译码精度。定性、定量的信息缓存及交互信息双控制的选择策略,降低开销,减少反馈链路负担。
本发明提供了一种编译码系统,其包括本发明的发送端和本发明的接收端。
本发明基于LDPC码的译码收敛情况及码矩阵特性,在不同通信条件下通过定性、定量的交互信息选择,触发不同的交互内容,实现信道编译码的自适应调整。本发明基于LDPC校验矩阵的校验方式,实现译码成功与否的自判决反馈,降低时延。基于LDPC码译码信息收敛的置信特征,更新译码判决概率的自适应策略,改善译码精度。定性、定量的信息缓存及交互信息双控制的选择策略,降低开销,减少反馈链路负担。
本发明基于LDPC译码的收敛情况及译码特性,触发定向交互机制。基于LDPC编译码端的生成矩阵和校验矩阵特性进行译码成功与否的校验触发交互机制,降低处理时延;并通过译码收敛情况选择交互的内容。其中信息内容交互及反馈通过高可靠信道传输,保证收发端反馈信息的传输质量;交互的信息数量根据码型及传输的信道条件进行优化确定,避免不必要的传输资源消耗及缓存开销;交互次数基于业务数据的误码率要求及信道资源开销动态调整。交互的信息内容基于LDPC译码收敛情况定向选择,且在译码端更新软信息提高译码判决概率。
在本说明书的描述中,参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种定向交互的自适应LDPC编译码方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,发送端将待编码的信息序列进行LDPC编码并缓存;发送端将LDPC编码经过噪声信道向接收端发射;
S2,接收端接收信号,进行LDPC译码,LDPC译码校验,若译码之后的码字能通过译码校验,则发送正确反馈信息Y至发送端,表示接收端完成了接收信息的正确译码;若没有通过译码校验,则执行以下操作:
a,LDPC译码输出的软信息序列置信度特征进行置信度门限判决,将小于该门限的置信度特征进行缓存,数量为D;
b,计算交互信息数S并进行交互信息选择:若D>=S,则选择缓存器中根据置信度从小到大的顺序,将前S个置信度特征对应的比特位置Pos(S)作为定向信息序列标志进行反馈;若D<S则将缓存器中的D个置信特征对应的比特位置Pos(D)全部进行反馈;
c,反馈译码校验失败的信息N及交互的信息标识Pos(S)/Pos(D),发送端从缓存器中根据Pos(S)/Pos(D)位置选择对应的交互内容;
S3,接收端在收到发端的交互信息后,更新译码端的软信息:将对应比特的软信息序列LLR更新为最大值并再次译码;
S4,重复上述步骤,直到满足译码校验或者达到最大交互次数为止。
2.根据权利要求1所述的定向交互的自适应LDPC编译码方法,其特征在于,所述LDPC译码校验的方法为:
u=(u0,u1,…,uk-1)是待编码的信息序列,G为LDPC码的生成矩阵,H为LDPC码的校验矩阵,发送端编码后码字为c=u·G;
Figure FDA0003906970800000021
表示接收端迭代译码后对应的码字,则LDPC译码执行结束后,码字序列
Figure FDA0003906970800000022
与校验矩阵H满足公式:
c·HT=0 (1)
Figure FDA0003906970800000023
则校验通过,否则
Figure FDA0003906970800000024
译码不通过。
3.根据权利要求1所述的定向交互的自适应LDPC编译码方法,其特征在于,计算置信特征的方法为:
将LDPC码迭代译码后输出的各个信息比特的软信息序列绝对值的大小作为置信度特征,所述软信息序列采用对数似然比信息。
4.根据权利要求1所述的定向交互的自适应LDPC编译码方法,其特征在于,所述置信度门限threshold为动态门限(A)或者静态门限(B),
所述动态门限随传输的信噪比SNR不同而变化,所述静态门限减小门限判决复杂度;
Figure FDA0003906970800000025
其中,Rate为当前LDPC码的码率。
5.根据权利要求1所述的定向交互的自适应LDPC编译码方法,其特征在于,单次交互信息数S的计算方法为:
由当前LDPC码的码率Rate,编码长度Len以及自适应因子β的代数关系式确定:
S=Len×(0.028-0.02×Rate)×β (2) 。
6.根据权利要求1所述的定向交互的自适应LDPC编译码方法,其特征在于,交互及反馈信息通过高可靠传输信道传输。
7.一种发送端,其特征在于,包括编码模块、缓存模块和定向信息发送模块;
所述编码模块接收待编码信息,将待编码信息序列进行LDPC编码并缓存至缓存模块,编码模块将LDPC编码经过噪声信道向接收端发射;
所述缓存模块接收所述接收端反馈的反馈译码校验失败信息N及交互的信息标识Pos,从缓存器中根据Pos位置选择对应的交互内容,所述交互的信息标识Pos根据权利要求1至6之一所述的方法确定。
8.一种接收端,其特征在于,包括译码模块、校验模块、判决缓存模块、定向交互信息计算模块和译码信息更新模块;
所述译码模块接收发送端发送的编码信号,进行LDPC译码并传输至校验模块和判决缓存模块;
校验模块进行译码校验,若译码之后的码字能通过译码校验,则发送正确反馈信息Y至发送端,表示接收端完成了接收信息的正确译码;若没有通过译码校验,则定向交互信息计算模块执行以下操作:
a,将LDPC译码输出的软信息序列置信度特征进行置信度门限判决,将小于该门限的置信度特征进行缓存,数量为D;
b,计算交互信息数S并进行交互信息选择:若D>=S,则选择缓存器中根据置信度从小到大的顺序,将前S个置信度特征对应的比特位置Pos(S)作为定向信息序列标志进行反馈;若D<S则将缓存器中的D个置信特征对应的比特位置Pos(D)全部进行反馈;
c,反馈译码校验失败信息N及交互的信息标识Pos(S)/Pos(D)至发送端;
译码信息更新模块接收发送端发送的根据Pos(S)/Pos(D)位置选择对应的交互内容,更新译码端的软信息,将对应比特的软信息序列LLR更新为最大值并传输给译码模块再次译码。
9.一种编译码系统,其特征在于,包括权利要求7所述的发送端和权利要求8所述的接收端。
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