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专利号: 2025114658946
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于跳跃式回溯重译的空间耦合LDPC码滑窗译码方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,对L个度分布为 的规则低密度奇偶校验LDPC码原模图进行耦合,得到空间耦合低密度奇偶校验码,其中,L为耦合长度,l是变量节点度数,r是校验节点度数,根据接收到的空间耦合低密度奇偶校验码的码字序列,设置如下参数:扩展因子M、窗口尺寸W、最大迭代次数 、最小迭代次数 、耦合长度L、耦合宽度 和状态值flag,且M、W、 、、L、 和flag均为正整数;

步骤2,根据空间耦合低密度奇偶校验码的码字序列对译码窗口进行边信息初始化,窗口从校验矩阵左上角开始沿对角线向右下角滑动,对新进入窗口右下角区域的信息进行初始化,目标符号信息位接收前一窗口的输出对数似然比LLR;

步骤3,进行迭代译码:在空间耦合低密度奇偶校验码的译码窗口内,实施基于置信传播的多轮迭代译码策略;如果当前译码窗口内的迭代次数累积至预设的最小迭代门限,启动译码性能评估流程:首先对目标符号序列执行最大后验概率硬判决,随后基于判决结果计算预测误码率;

设定预设性能阈值,与当前窗口内的预测误码率进行比较,实现译码状态的二元化判定:当当前窗口内的预测误码率大于阈值时,表示当前译码收敛状态未达预期,将状态标识符赋值为1,指示需要进行跳跃式回溯重译优化,执行步骤5;否则,当当前窗口内的预测误码率小于等于阈值要求时,则标识符赋值为0,标志着当前窗口译码已达到可靠性标准,执行步骤4;

步骤4,在检测到状态标识符为逻辑0的条件下,计算本次迭代完成后目标符号的输出对数似然比,进行译码判决;译码窗口完成当前目标符号译码后,输出译码结果,并沿对角线下滑,进行下一个目标符号的译码;

步骤5,在检测到状态标识符为逻辑1的条件下,激活跳跃式回溯重译协议,所述跳跃式回溯重译协议首先控制译码窗口沿对角线轨迹进行逆向位移,位移量由预设的回溯步长参数确定;在回溯定位后的窗口内,采用消息复用技术对窗口内信息进行重新迭代译码过程;

待重新迭代译码完成后,状态标识符被重置为逻辑0,表示异常状态已得到有效处理;最后,通过窗口跳跃机制复位至初始判定位置,恢复标准滑窗译码操作序列;

步骤6,当前判定窗口译码完成后,窗口沿校验矩阵对角线向右下角滑动至下一个窗口位置,并重复步骤3 步骤5,直至译码窗口滑出矩阵。

~

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2中,所述边信息初始化的计算公式为:(1),

(2),

其中, 表示当前窗口第j个变量节点, 表示第j个变量节点接收信息的初始化信息,表示为初始码字序列 在校验矩阵中对应的第j个变量节点, 表示接收序列 在校验矩阵中对应的第j个变量节点,P表示计算条件概率公式,表示初始码字序列的第1个码字比特, 表示接收序列的第1个码字比特; 表示第j个变量节点传递给第i个校验节点的边信息, 表示第j个变量节点接收的信道观测值。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤3包括:

步骤3.1,更新校验节点:

(3),

其中 表示第l次迭代时第i个校验节点传递给第j个变量节点的信息, 表示除变量节点j外与校验节点i相连的变量节点集合; 表示第l‑1次迭代时变量节点传递给校验节点 的信息;

步骤3.2,更新变量节点:

(4),

其中, 表示第l次迭代时第j个变量节点传递给第i个校验节点的信息,表示除校验节点i外与变量节点j相连的校验节点集合;

步骤3.3,更新后验概率,将接收信号的每一个值进行更新,用于下一步判决;

步骤3.4,译码判决。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤3.3中,更新公式为:(5),

其中, 表示变量节点 第l次迭代后输出的对数似然比LLR, 表示与变量节点相连的校验节点集合,校验节点 是属于这个集合的校验节点, 表示第l次迭代时校验节点 传递给变量节点 的信息。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤3.4包括:根据更新后的后验概率,对接收信号的每一位进行判决,如果判决结果大于0,结果则判为0;否则判为1;结束迭代的条件有两个:一是 ,H是校验矩阵,T表示对校验矩阵H进行转置;二是达到最大迭代次数 ;在满足任一条件的情况下,输出判决结果Z,否则重复步骤3.1 步骤3.3,判决公式~为:

(6),

其中, 表示对 的硬判决输出。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤3中,采用如下公式计算目标符号的预测误码率 :(7),

其中, 表示基矩阵的列, 是耦合因子, 表示第j个变量节点的平均对数似然比,exp表示自然指数函数。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤5中,所述消息复用译码包括:当窗口滑动到位置p时接收位置p‑1窗口最后一次迭代的信息作为边信息,更新当前窗口的校验节点和变量节点,同时对新进入窗口的信息通过信道信息初始化。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤5中,所述窗口跳跃机制指窗口向右下角移动两个以上位置。

9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储有程序代码,当所述程序代码被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

10.一种存储介质,其特征在于,存储有计算机程序或指令,当所述计算机程序或指令在计算机上运行时,执行如权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。