CN115882873B - 低密度奇偶校验码译码方法、装置、通信设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，提供一种低密度奇偶校验码译码方法、装置、通信设备及存储介质。通信设备获取对卫星发送的低密度奇偶校验码进行译码得到的初始码字，并将初始码字转换为多个具有预设长度的状态码；对每个状态码进行状态转移得到每个待定信息码；若全部待定信息码中存在满足预设条件的第一信息码，则将第一信息码作为低密度奇偶校验码对应的信息码；若全部待定信息码中不存在满足预设条件的第一信息码，则从初始码字中提取位于信息位的元素得到第二信息码并作为低密度奇偶校验码对应的信息码，其中信息位表示信息在初始码字中的位置。通过状态转移估计出多个信息码以优化译码结果，从而提升了译码性能。

Description

低密度奇偶校验码译码方法、装置、通信设备及存储介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种低密度奇偶校验码译码方法、装置、通信设备及存储介质。

背景技术

在极低信噪比的卫星通信系统中，首先是地面的用户端向卫星发送信号，卫星接收到信号后先进行解调译码处理，再重新编码调制发送给地面接收站。由于卫星对信号进行解调译码会消耗大量资源，所以在进行重新编码调制时通常需要节省资源，因此卫星一般是“简单编码，复杂译码”。

在这种极低信噪比的环境下，需要考虑极低码率的纠错编码设计。现有最简单的编码方式是m序列低密度奇偶校验（Low density Parity check，LDPC），其对应的译码方式通常采用置信传播（Belief Propagation，BP）算法。虽然BP算法已经具有较好的译码性能，但是其还存在优化的空间。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低密度奇偶校验码译码方法、装置、通信设备及存储介质。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种低密度奇偶校验码译码方法，应用于通信设备，所述通信设备与卫星通信连接，所述方法包括：

获取初始码字，所述初始码字是对所述卫星发送的低密度奇偶校验码进行译码得到的；

将所述初始码字转换为多个具有预设长度的状态码；

对每个所述状态码进行状态转移操作得到每个待定信息码；

若全部待定信息码中存在满足预设条件的第一信息码，则将所述第一信息码作为所述低密度奇偶校验码对应的信息码；

若全部待定信息码中不存在满足所述预设条件的第一信息码，则从所述初始码字中提取位于信息位的元素得到第二信息码，并将所述第二信息码作为所述低密度奇偶校验码对应的信息码；所述信息位表示信息在所述初始码字中的位置。

在可选的实施方式中，在所述对每个所述状态码进行状态转移操作得到每个待定信息码的步骤之后，所述方法还包括：

对每个所述待定信息码进行循环冗余校验，并判断全部待定信息码中是否存在校验成功的待定信息码；

若是，则判定全部待定信息码中存在所述第一信息码；

若否，则判定全部待定信息码中不存在所述第一信息码。

在可选的实施方式中，所述将所述初始码字转换为多个具有预设长度的状态码的步骤，包括：

将所述初始码字中的第一个元素作为起始位置，每次按照一个步长滑动预设窗口并获取所述预设窗口内的全部元素，得到每个所述状态码；其中，所述预设窗口的长度为所述预设长度。

在可选的实施方式中，所述对每个所述状态码进行状态转移操作得到每个待定信息码的步骤，包括：

基于正向线性反馈移位寄存器构造反向线性反馈移位寄存器；其中，所述正向线性反馈移位寄存器是根据所述低密度奇偶校验码对应的编码多项式构造的线性反馈移位寄存器；

基于所述信息位的首位所表示的目标位置和全部状态码，确定每个第一状态码和每个第二状态码；其中，所述第一状态码的第一个元素在所述初始码字中的位置在所述目标位置之前或者位于所述目标位置；所述第二状态码的第一个元素在所述初始码字中的位置在所述目标位置之后；

对于每个所述第一状态码，基于所述第一状态码和所述正向线性反馈移位寄存器估计所述第一状态码对应的待定信息码，获得每个所述第一状态码对应的待定信息码；

对于每个所述第二状态码，基于所述第二状态码和所述反向线性反馈移位寄存器估计所述第二状态码对应的待定信息码，获得每个所述第二状态码对应的待定信息码，得到每个所述待定信息码。

在可选的实施方式中，所述基于所述第一状态码和所述正向线性反馈移位寄存器估计所述第一状态码对应的待定信息码的步骤，包括：

将所述第一状态码作为初始状态输入所述正向线性反馈移位寄存器，输出所述第一状态码对应的第一码字片段；所述第一码字片段包括所述第一状态码和所述第一状态码之后每个位置的第一估计元素；

从所述第一码字片段中提取位于信息位的元素，得到所述第一状态码对应的待定信息码。

在可选的实施方式中，所述基于所述第二状态码和所述反向线性反馈移位寄存器估计所述第二状态码对应的待定信息码的步骤，包括：

将所述第二状态码作为初始状态输入所述反向线性反馈移位寄存器，输出所述第二状态码对应的第二码字片段；所述第二码字片段包括所述第二状态码之前每个位置的第二估计元素和所述第二状态码；

从所述第二码字片段中提取位于信息位的元素，得到所述第二状态码对应的待定信息码。

第二方面，本发明提供一种低密度奇偶校验码译码装置，应用于通信设备，所述通信设备与卫星通信连接，所述装置包括：

获取模块，用于获取初始码字，所述初始码字是对所述卫星发送的低密度奇偶校验码进行译码得到的；

转换模块，用于将所述初始码字转换为多个具有预设长度的状态码；

处理模块，用于对每个所述状态码进行状态转移操作得到每个待定信息码；

若全部待定信息码中存在满足预设条件的第一信息码，则将所述第一信息码作为所述低密度奇偶校验码对应的信息码；

若全部待定信息码中不存在满足所述预设条件的第一信息码，则从所述初始码字中提取位于信息位的元素得到第二信息码，并将所述第二信息码作为所述低密度奇偶校验码对应的信息码；所述信息位表示信息在所述初始码字中的位置。

在可选的实施方式中，所述处理模块还用于：

对每个所述待定信息码进行循环冗余校验，并判断全部待定信息码中是否存在校验成功的待定信息码；

若是，则判定全部待定信息码中存在所述第一信息码；

若否，则判定全部待定信息码中不存在所述第一信息码。

第三方面，本发明提供一种通信设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现前述实施方式中任一项所述的方法。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现前述实施方式中任一项所述的方法。

本发明提供的低密度奇偶校验码译码方法、装置、通信设备及存储介质，通信设备获取对卫星发送的低密度奇偶校验码进行译码得到的初始码字，并将初始码字转换为多个具有预设长度的状态码；然后对每个状态码进行状态转移操作得到每个待定信息码；若全部待定信息码中存在满足预设条件的第一信息码，则将第一信息码作为低密度奇偶校验码对应的信息码；若全部待定信息码中不存在满足预设条件的第一信息码，则从初始码字中提取位于信息位的元素得到第二信息码，并将第二信息码作为低密度奇偶校验码对应的信息码，其中信息位表示信息在初始码字中的位置。通过利用低密度奇偶校验码的状态转移唯一性特点，根据状态转移操作估计出多个信息码并结合预设条件优化译码结果，从而提高了译码的准确性并提升了译码性能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的一种场景示意图；

图2示出了本发明实施例提供的通信设备的方框示意图；

图3示出了本发明实施例提供的低密度奇偶校验码译码方法的流程示意图之一；

图4示出了本发明实施例提供的低密度奇偶校验码译码方法的流程示意图之二；

图5示出了本发明实施例提供的低密度奇偶校验码译码方法的流程示意图之三；

图6示出了本发明实施例提供的低密度奇偶校验码译码方法的示例图之一；

图7示出了本发明实施例提供的低密度奇偶校验码译码方法的示例图之二；

图8示出了本发明实施例提供的低密度奇偶校验码译码方法的示例图之三；

图9示出了本发明实施例提供的低密度奇偶校验码译码方法的示例图之四；

图10示出了本发明实施例提供的低密度奇偶校验码译码装置的一种功能模块图。

图标：110-总线；120-处理器；130-存储器；170-通信接口；300-低密度奇偶校验码译码装置；310-获取模块；330-转换模块；350-处理模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在极低信噪比的卫星通信系统中，首先是地面的用户端向卫星发送信号，卫星接收到信号后先进行解调译码处理，再重新编码调制发送给地面接收站。由于卫星对信号进行解调译码会消耗大量资源，所以在进行重新编码调制时通常需要节省资源，因此卫星一般是“简单编码，复杂译码”。

在这种极低信噪比的环境下，需要考虑极低码率的纠错编码设计。现有最简单的编码方式是m序列低密度奇偶校验（Low density Parity check，LDPC），其对应的译码方式通常采用置信传播（Belief Propagation，BP）算法。例如，在BP算法的基础上，可以采用冗余叠加算法扩展译码矩阵，也可以在采用扩展译码矩阵的同时使用m序列的采样特性构造多个校验矩阵，并通过多译码器进行联合译码。虽然目前BP算法已经具有较好的译码性能，但是其还存在优化的空间。进而本发明实施例提供了一种低密度奇偶校验码译码方法以进一步提升译码性能。

请参阅图1，是本发明实施例提供的一种场景示意图，其中包括通信连接的卫星和通信设备如地面接收站。卫星对接收到的信号进行解调译码，再进行编码调制后发送给地面接收站。正如上述介绍的由于卫星侧的资源有限，所以其编码过程往往较为简单，而对于地面接收站资源不再是瓶颈，可以消耗资源以获得准确的译码结果。本发明实施例是通过对现有的译码结果进一步优化以得到更加准确的译码结果。

对于上述通信设备，本发明实施例提供了一种通信设备的方框示意图，请参照图2。通信设备包括总线110、处理器120、存储器130和通信接口170。

总线110可以是将上述元件相互连接并在上述元件之间传递通信的电路。

处理器120可以通过总线110从上述其它元件(例如存储器130和通信接口170等)接收命令，可以解释接收到的命令，并可以根据所解释的命令来执行计算或数据处理。

处理器120可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器120可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器（DSP)、专用集成电路（ASIC）、现成可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

存储器130可以存储从处理器120或其它元件(例如通信接口170等)接收的命令或数据或者由处理器120或其它元件产生的命令或数据。

存储器130可以是但不限于，随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），只读存储器（Read Only Memory，ROM），可编程只读存储器（Programmable Read-Only Memory，PROM），可擦除只读存储器（Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM），电可擦除只读存储器（Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）。

通信接口170可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。

可以理解的是，图2所示的结构仅为通信设备的结构示意图，通信设备还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

为了便于理解，下面将先对卫星侧的编码过程进行介绍。卫星接收到的用户信息后，先采用循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check，CRC）对用户信息进行编码，得到长度为M的信息码；然后对信息码进行m序列LDPC编码，得到长度为n的LDPC码。其中，m序列LDPC编码是通过线性反馈移位寄存器来实现的，这个线性反馈移位寄存器是将M阶多项式作为连接多项式来构造的。对于这两种编码方式，CRC校验编码可以理解为用于发送端和接收端校验数据是否有误；m序列LDPC编码可以理解为用于降低传输过程中的噪声干扰。由于卫星处于极低信噪比的环境下，所以编码的码率会很低，即码率M与n的比值会很小。

下面将以上述的通信设备作为执行主体，执行本发明实施例提供的各个方法中的各个步骤，并实现对应技术效果。

请参阅图3，图3是本发明实施例提供的一种低密度奇偶校验码译码方法的流程示意图。

步骤S202，获取初始码字，初始码字是对卫星发送的低密度奇偶校验码进行译码得到的；

在本实施例中，地面接收站接收到卫星发送的信号后进行解调，得到信道信息如对数似然比（Log Likelihood Ratio，LLR）即LLR值；然后将LLR值输入到现有的译码器中即对卫星发送的低密度奇偶校验码进行译码，以获得初始码字。可以理解的是，初始码字包括表示信息码和冗余码，其中信息码表示传输的信息，冗余码是对信息进行编码所产生的。基于上述介绍的可以知道，在极低信噪比的环境下为了抵抗噪声的干扰，冗余码的长度会远大于信息码的长度。

步骤S204，将初始码字转换为多个具有预设长度的状态码；

在本实施例中，预设长度为信息码的长度。获取到初始码字后，可以将初始码字分离为多个状态码，每个状态码的长度与信息码的长度相等。例如，假设初始码字C的长度为n，预设长度为M，可以将初始码字C转换为n-M+1个状态码，并且每个状态码的长度为M。

步骤S206，对每个状态码进行状态转移操作得到每个待定信息码；

可以理解的是，由于卫星侧的m序列LDPC编码过程是将信息码输入线性反馈移位寄存器并从输出的序列即m序列中截取多个片段来组成LDPC码。基于线性反馈移位存储器的操作原理，可以知道获得的LDPC码具有状态转移唯一性的特点，即这些片段的状态转移是唯一的。

在本实施例中，状态码可以理解为编码过程中的片段，所以本发明实施例是通过对状态码进行状态转移操作来估计信息码，以获得其对应的待定信息码。基于每个状态码得到每个待定信息码。对于状态转移操作，可以理解为是编码过程中线性反馈移位寄存器执行的循环移位操作的逆操作。

步骤S208，若全部待定信息码中存在满足预设条件的第一信息码，则将第一信息码作为低密度奇偶校验码对应的信息码；

可理解的是，由于卫星侧先采用了一种编码方式对传输的数据进行编码后来得到信息码，则可以基于这种编码方式预先设置条件即获得预设条件。

在本实施例中，获得全部待定信息码后，可以对每个待定信息码进行判断其是否满足预设条件，如果全部待定信息码中存在满足预设条件的待定信息码即第一信息码，则将第一信息码作为低密度奇偶校验码对应的信息码，即得到传输的信息。

可以理解为，如果存在满足预设条件的第一信息码，则表示第一信息码极有可能是卫星侧生成的信息码。也就是说，通过状态转移操作得到的译码结果的准确度很高，所以直接将第一信息码作为最终的译码结果。

步骤S210，若全部待定信息码中不存在满足预设条件的第一信息码，则从初始码字中提取位于信息位的元素得到第二信息码，并将第二信息码作为低密度奇偶校验码对应的信息码；

其中，信息位表示信息在初始码字中的位置，可以理解为信息码在初始码字中的位数。例如，初始码字C的长度为n，预设长度为M，信息位为K1至KM，即初始码字C中位于第K1位至第KM位的元素所组成的序列表示传输的信息。

在本实施例中，如果对每个待定信息码进行判断后，每个待定信息码均不满足预设条件，即全部待定信息码中不存在满足预设条件的第一信息码，则通过信息位提取的方式即从初始码字中提取位于信息位的元素，获得第二信息码，并将第二信息码作为低密度奇偶校验码对应的信息码，即得到传输的信息。

可以理解为，如果全部待定信息码中不存在满足预设条件的待定信息码，则表示通过状态转移操作得到的每个待定信息码都可能不是卫星侧生成的信息码。也就是说，通过状态转移操作得到的译码结果的准确度较低，所以将基于信息位提取得到的信息码作为最终的译码结果，以确保译码的准确性。

可见基于上述步骤，通信设备获取对卫星发送的低密度奇偶校验码进行译码得到的初始码字，并将初始码字转换为多个具有预设长度的状态码；然后对每个状态码进行状态转移操作得到每个待定信息码；若全部待定信息码中存在满足预设条件的第一信息码，则将第一信息码作为低密度奇偶校验码对应的信息码；若全部待定信息码中不存在满足预设条件的第一信息码，则从初始码字中提取位于信息位的元素得到第二信息码，并将第二信息码作为低密度奇偶校验码对应的信息码，其中信息位表示信息在初始码字中的位置。通过利用低密度奇偶校验码的状态转移唯一性特点，根据状态转移操作估计出多个信息码并结合预设条件优化译码结果，从而提高了译码的准确性并提升了译码性能。

可选地，在上述步骤S206之后，本发明实施例还提供了一种可能的现实方式，请参阅图4。

步骤S212，对每个待定信息码进行循环冗余校验，并判断全部待定信息码中是否存在校验成功的待定信息码；

步骤S214A，若是，则判定全部待定信息码中存在第一信息码；

步骤S214B，若否，则判定全部待定信息码中不存在第一信息码。

在本实施例中，由于卫星侧先采用的编码方式是CRC校验，则可以将通过CRC校验作为预设条件。即对每个待定信息码进行CRC校验，得到每个待定信息码的校验结果，并基于校验结果对全部待定信息码进行判断，即判断全部待定信息码中是否存在校验结果为校验成功的待定信息。

如果全部待定信息码中具有校验结果为校验成功的待定信息，表示存在满足预设条件即存在通过CRC校验的待定信息码，则判定全部待定信息码中存在第一信息码；如果全部待定信息码的校验结果均为校验失败，表示不存在满足预设条件即不存在通过CRC校验的待定信息码，则判定全部待定信息码中不存在第一信息码。

对每个待定信息码进行CRC校验可以理解为，是通过CRC校验来对基于状态码所估计出的信息码的正确性进行检测，如果待定信息码通过了CRC校验，则表明该待定信息码正确，即其与卫星侧生成的信息码一致；如果待定信息码没有通过CRC校验，则表明待定信息码错误，即其与卫星侧生成的信息码不一致。也就是说，通过CRC校验对候选的译码结果进行辅助验证，可以进一步提高译码结果的准确性。

可选地，对于上述步骤S204，本发明实施例提供了一种可能的实现方式，即：将初始码字中的第一个元素作为起始位置，每次按照一个步长滑动预设窗口并获取预设窗口内的全部元素，得到每个状态码；其中，预设窗口的长度为预设长度。

在本实施例中，可以通过滑动窗口的方式来将初始码字转换为多个状态码。如可以预先设置一个长度为预设长度的窗口即得到预设窗口。在获取初始码字后，将初始码字中的第一个元素作为起始位置来依次滑动预设窗口，即每次按照一个步长滑动预设窗口并将预设窗口内的全部元素作为一个状态码，以得到每个状态码。

可以理解的是，将初始码字转换为多个状态码的过程可以用公式表示，即：

；其中，/>

表示第i个状态码；/>

表示初始码字C中的第i位的元素；n表示初始码字C的长度，M表示预设长度即信息码的长度。

可选地，对于上述步骤S206，本发明实施例提供了一种可能的实现方式，请参阅图5。

步骤S206-1，基于正向线性反馈移位寄存器构造反向线性反馈移位寄存器；其中，正向线性反馈移位寄存器是根据低密度奇偶校验码对应的编码多项式构造的线性反馈移位寄存器；

在本实施例中，编码多项式即为卫星侧在编码过程中采用的多项式，正向线性反馈移位寄存器即为通过该多项式构造的线性反馈移位寄存器。基于正向线性反馈移位寄存器，可以通过将其抽头系数从高位到低位进行反转来得到反向线性反馈移位寄存器。

例如，假设预设长度为89即多项式的阶数为89，多项式为

，初始状态用{a0,a1,a2,…, a88}表示，则基于该多项式构造的正向线性反馈移位寄存器，如图6所示。基于该正向线性反馈移位寄存器构造的反向线性反馈移位寄存器，如图7所示。

步骤S206-3，基于信息位的首位所表示的目标位置和全部状态码，确定每个第一状态码和每个第二状态码；其中，第一状态码的第一个元素在初始码字中的位置在目标位置之前或者位于目标位置；第二状态码的第一个元素在初始码字中的位置在目标位置之后；

可以理解的是，由于是基于状态码来估计信息码，则获得全部状态码后，需要基于每个状态码与信息码的位置关系来对状态码进行分类。

在本实施例中，可以先获取信息位中首位所表示的位置即目标位置，如信息位为第K1位至第KM位，则目标位置为初始码字的第K1位；然后基于目标位置和每个状态码的第一个元素在初始码字中的位置，来对每个状态码进行分类。即如果状态码的第一个元素在初始码字中的位置在目标位置之前或者就位于目标位置，则判定该状态码为第一类即为第一状态码；如果状态码的第一个元素在初始码字中的位置在目标位置之后，则判定该状态码为第二类即为第二状态码。

步骤S206-5，对于每个第一状态码，基于第一状态码和正向线性反馈移位寄存器估计第一状态码对应的待定信息码，获得每个第一状态码对应的待定信息码；

可以理解的是，对于第一状态码，由于其第一个元素在初始码字中的位置未超过目标位置，表明信息码的第一个元素在第一状态码的第一个元素之后，所以是利用正向线性反馈移位寄存器来估计该第一状态码对应的待定信息码。对于每个第一状态码，按照相同的方式可以得到每个第一状态码对应的待定信息码。

步骤S206-7，对于每个第二状态码，基于第二状态码和反向线性反馈移位寄存器估计第二状态码对应的待定信息码，获得每个第二状态码对应的待定信息码，得到每个待定信息码。

可以理解的是，对于第二状态码，由于其第一个元素在初始码字中的位置超过了目标位置，表明信息码的第一个元素在第二状态码的第一个元素之前，所以是利用反向线性反馈移位寄存器来估计该第二状态码对应的待定信息码。对于每个第二状态码，按照相同的方式可以得到每个第二状态码对应的待定信息码。

可选地，对于上述步骤S206-5，本发明实施例提供了一种可能的实现方式，即：将第一状态码作为初始状态输入正向线性反馈移位寄存器，输出第一状态码对应的第一码字片段；第一码字片段包括第一状态码和第一状态码之后每个位置的第一估计元素；从第一码字片段中提取位于信息位的元素，得到第一状态码对应的待定信息码。

在本实施例中，如果状态码

是第一状态码，即i≤K1，则将状态码/>

作为初始状态输入到正向线性反馈移位寄存器中，利用正向线性反馈移位寄存器对状态码/>

进行循环移位操作，输出其对应的第一码字片段如/>

，其中包括第一状态码和第一状态码之后每个位置的第一估计元素。

可以理解为，正向线性反馈移位寄存器是基于第一状态码对在其之后的每个位置的元素进行估计，以得到每个第一估计元素。

根据获得的第一码字片段，对其进行信息位提取即提取位于信息位的元素，则得到第一状态码对应的待定信息码如

。

可选地，对于上述步骤S206-7，本发明实施例提供了一种可能的实现方式，即：将第二状态码作为初始状态输入反向线性反馈移位寄存器，输出第二状态码对应的第二码字片段；第二码字片段包括第二状态码之前每个位置的第二估计元素和第二状态码；从第二码字片段中提取位于信息位的元素，得到第二状态码对应的待定信息码。

在本实施例中，如果状态码

是第二状态码，即i>K1，则将状态码/>

作为初始状态输入到反向线性反馈移位寄存器中，利用反向线性反馈移位寄存器对状态码/>

进行循环移位操作，输出其对应的第二码字片段如/>

，其中包括第二状态码和第二状态码之前每个位置的第二估计元素。

可以理解为，反向线性反馈移位寄存器是基于第二状态码对在其之前的每个位置的元素进行估计，以得到每个第二估计元素。

根据获得的第二码字片段，对其进行信息位提取即提取位于信息位的元素，则得到第二状态码对应的待定信息码如

。

为了更好地理解本发明，本发明实施例以初始码字的长度为3000，信息码的长度为89为例，分别对采用现有技术的译码方式和采用本发明实施例提供的译码方式进行仿真，并测试仿真结果的误码率和误帧率以进行对比。

如图8所示，是现有技术与本发明实施例的误码率对比结果。基于图8可以看出，在相同信噪比下，本发明实施例的误码率要低于现有技术的误码率，即本发明实施例有效地提高了译码的准确性。

如图9所示，是现有技术与本发明实施例的误帧率对比结果。基于图9可以看出，在相同信噪比下，本发明实施例的误帧率要低于现有技术的误帧率，即本发明实施例有效地提升了译码性能。

为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种低密度奇偶校验码译码装置的实现方式。请参阅图10，图10为本发明实施例提供的一种低密度奇偶校验码译码装置300的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的低密度奇偶校验码译码装置300，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。该低密度奇偶校验码译码装置300包括：

获取模块310，用于获取初始码字，初始码字是对卫星发送的低密度奇偶校验码进行译码得到的；

转换模块330，用于将初始码字转换为多个具有预设长度的状态码；

处理模块350，用于对每个状态码进行状态转移操作得到每个待定信息码；

若全部待定信息码中存在满足预设条件的第一信息码，则将第一信息码作为低密度奇偶校验码对应的信息码；

若全部待定信息码中不存在满足预设条件的第一信息码，则从初始码字中提取位于信息位的元素得到第二信息码，并将第二信息码作为低密度奇偶校验码对应的信息码；信息位表示信息在初始码字中的位置。

可选地，处理模块350还用于：对每个待定信息码进行循环冗余校验，并判断全部待定信息码中是否存在校验成功的待定信息码；若是，则判定全部待定信息码中存在第一信息码；若否，则判定全部待定信息码中不存在第一信息码。

可选地，转换模块330还用于：将初始码字中的第一个元素作为起始位置，每次按照一个步长滑动预设窗口并获取预设窗口内的全部元素，得到每个状态码；其中，预设窗口的长度为预设长度。

可选地，处理模块350还用于：基于正向线性反馈移位寄存器构造反向线性反馈移位寄存器；其中，正向线性反馈移位寄存器是根据低密度奇偶校验码对应的编码多项式构造的线性反馈移位寄存器；

基于信息位的首位所表示的目标位置和全部状态码，确定每个第一状态码和每个第二状态码；其中，第一状态码的第一个元素在初始码字中的位置在目标位置之前或者位于目标位置；第二状态码的第一个元素在初始码字中的位置在目标位置之后；

对于每个第一状态码，基于第一状态码和正向线性反馈移位寄存器估计第一状态码对应的待定信息码，获得每个第一状态码对应的待定信息码；

对于每个第二状态码，基于第二状态码和反向线性反馈移位寄存器估计第二状态码对应的待定信息码，获得每个第二状态码对应的待定信息码，得到每个待定信息码。

可选地，处理模块350还用于：将第一状态码作为初始状态输入正向线性反馈移位寄存器，输出第一状态码对应的第一码字片段；第一码字片段包括第一状态码和第一状态码之后每个位置的第一估计元素；

从第一码字片段中提取位于信息位的元素，得到第一状态码对应的待定信息码。

可选地，处理模块350还用于：将第二状态码作为初始状态输入反向线性反馈移位寄存器，输出第二状态码对应的第二码字片段；第二码字片段包括第二状态码之前每个位置的第二估计元素和第二状态码；

从第二码字片段中提取位于信息位的元素，得到第二状态码对应的待定信息码。

本发明实施例还提供了一种通信设备，包括处理器120和存储器130，存储器130存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现本发明实施例揭示的低密度奇偶校验码译码方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器120执行时，实现本发明实施例揭示的低密度奇偶校验码译码方法。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种低密度奇偶校验码译码方法，其特征在于，应用于通信设备，所述通信设备与卫星通信连接，所述方法包括：

获取初始码字，所述初始码字是对所述卫星发送的低密度奇偶校验码进行译码得到的；

将所述初始码字转换为多个具有预设长度的状态码；

对每个所述状态码进行状态转移操作得到每个待定信息码；

若全部待定信息码中存在满足预设条件的第一信息码，则将所述第一信息码作为所述低密度奇偶校验码对应的信息码；

若全部待定信息码中不存在满足所述预设条件的第一信息码，则从所述初始码字中提取位于信息位的元素得到第二信息码，并将所述第二信息码作为所述低密度奇偶校验码对应的信息码；所述信息位表示信息在所述初始码字中的位置；

所述对每个所述状态码进行状态转移操作得到每个待定信息码的步骤，包括：

基于正向线性反馈移位寄存器构造反向线性反馈移位寄存器；其中，所述正向线性反馈移位寄存器是根据所述低密度奇偶校验码对应的编码多项式构造的线性反馈移位寄存器；

基于所述信息位的首位所表示的目标位置和全部状态码，确定每个第一状态码和每个第二状态码；其中，所述第一状态码的第一个元素在所述初始码字中的位置在所述目标位置之前或者位于所述目标位置；所述第二状态码的第一个元素在所述初始码字中的位置在所述目标位置之后；

对于每个所述第一状态码，基于所述第一状态码和所述正向线性反馈移位寄存器估计所述第一状态码对应的待定信息码，获得每个所述第一状态码对应的待定信息码；

对于每个所述第二状态码，基于所述第二状态码和所述反向线性反馈移位寄存器估计所述第二状态码对应的待定信息码，获得每个所述第二状态码对应的待定信息码，得到每个所述待定信息码。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对每个所述状态码进行状态转移操作得到每个待定信息码的步骤之后，所述方法还包括：

对每个所述待定信息码进行循环冗余校验，并判断全部待定信息码中是否存在校验成功的待定信息码；

若是，则判定全部待定信息码中存在所述第一信息码；

若否，则判定全部待定信息码中不存在所述第一信息码。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述初始码字转换为多个具有预设长度的状态码的步骤，包括：

将所述初始码字中的第一个元素作为起始位置，每次按照一个步长滑动预设窗口并获取所述预设窗口内的全部元素，得到每个所述状态码；其中，所述预设窗口的长度为所述预设长度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一状态码和所述正向线性反馈移位寄存器估计所述第一状态码对应的待定信息码的步骤，包括：

将所述第一状态码作为初始状态输入所述正向线性反馈移位寄存器，输出所述第一状态码对应的第一码字片段；所述第一码字片段包括所述第一状态码和所述第一状态码之后每个位置的第一估计元素；

从所述第一码字片段中提取位于信息位的元素，得到所述第一状态码对应的待定信息码。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二状态码和所述反向线性反馈移位寄存器估计所述第二状态码对应的待定信息码的步骤，包括：

将所述第二状态码作为初始状态输入所述反向线性反馈移位寄存器，输出所述第二状态码对应的第二码字片段；所述第二码字片段包括所述第二状态码之前每个位置的第二估计元素和所述第二状态码；

从所述第二码字片段中提取位于信息位的元素，得到所述第二状态码对应的待定信息码。

6.一种低密度奇偶校验码译码装置，其特征在于，应用于通信设备，所述通信设备与卫星通信连接，所述装置包括：

获取模块，用于获取初始码字，所述初始码字是对所述卫星发送的低密度奇偶校验码进行译码得到的；

转换模块，用于将所述初始码字转换为多个具有预设长度的状态码；

处理模块，用于对每个所述状态码进行状态转移操作得到每个待定信息码；

若全部待定信息码中存在满足预设条件的第一信息码，则将所述第一信息码作为所述低密度奇偶校验码对应的信息码；

若全部待定信息码中不存在满足所述预设条件的第一信息码，则从所述初始码字中提取位于信息位的元素得到第二信息码，并将所述第二信息码作为所述低密度奇偶校验码对应的信息码；所述信息位表示信息在所述初始码字中的位置；

所述处理模块还用于：基于正向线性反馈移位寄存器构造反向线性反馈移位寄存器；其中，所述正向线性反馈移位寄存器是根据所述低密度奇偶校验码对应的编码多项式构造的线性反馈移位寄存器；基于所述信息位的首位所表示的目标位置和全部状态码，确定每个第一状态码和每个第二状态码；其中，所述第一状态码的第一个元素在所述初始码字中的位置在所述目标位置之前或者位于所述目标位置；所述第二状态码的第一个元素在所述初始码字中的位置在所述目标位置之后；对于每个所述第一状态码，基于所述第一状态码和所述正向线性反馈移位寄存器估计所述第一状态码对应的待定信息码，获得每个所述第一状态码对应的待定信息码；对于每个所述第二状态码，基于所述第二状态码和所述反向线性反馈移位寄存器估计所述第二状态码对应的待定信息码，获得每个所述第二状态码对应的待定信息码，得到每个所述待定信息码。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：

对每个所述待定信息码进行循环冗余校验，并判断全部待定信息码中是否存在校验成功的待定信息码；

若是，则判定全部待定信息码中存在所述第一信息码；

若否，则判定全部待定信息码中不存在所述第一信息码。

8.一种通信设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现权利要求1至5中任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至5中任一项所述的方法。

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