一种用于BCH的迭代软输入软输出译码方法

一种用于bch的迭代软输入软输出译码方法
技术领域
1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于bch的迭代软输入软输出译码方法。


背景技术：

2.数字通信是以数字信号作为信息载体进行消息传递，用数字信号对载波进行数字调制后再进行传输的通信方式；在实际的通信过程中，信息传输所通过的物理信道是复杂且多变的；数字信号在物理信道的传输过程中会受到各种干扰，包括相邻或邻近信道之间的干扰、相同频率的无用信号对接收机形成的干扰、自然环境对信号产生的干扰以及信号的自然率落等；受到干扰的数字信号会发生丢码、误码的情况，从而影响整体的通信质量，因此如何提高通信质量就成为了关键；
3.bch(bose chaudhuri hocquenghem codes)码是一种应用广泛的纠错码，在中短码长上有着优秀的纠错能力表现，其可通过向数字信号添加特定额外码元的方式对数字信号进行处理，以达到对信号进行纠错的目的；常见的bch码译码算法包括硬判决译码算法与软判决译码算法，然而，目前的硬判决译码算法与软判决译码算法存在编码增益较差、译码时延高、硬件资源需求高、在级联编码系统中增益有限等缺陷。
4.因此，亟需发明一种用于bch的迭代软输入软输出译码方法以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种用于bch的迭代软输入软输出译码方法。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种用于bch的迭代软输入软输出译码方法，包括如下步骤：
8.步骤1：获取来自信号解调器的对数似然比，即软输入信息llr，将其等价为每个码元的可信度，并对进行排序，以获取可信度排序序列l＝[l1,l2,
…
,li,
…
,ln]，式中li是第i个码元的可信度从小到大排序后的序号；
[0009]
步骤2：设置最大迭代次数iters，初始化迭代次数itea为0，默认设置为10，当每进行一次迭代后，所述初始化迭代次数itea加1，所述最大迭代次数iters的数据类型为正整数；
[0010]
步骤3：对所述软输入信息进行硬判决，将二进制bch码作为硬判决译码器的接收向量r；
[0011]
步骤4：计算接收向量r的伴随式s；
[0012]
步骤5：根据牛顿恒等式得到错误位置多项式σ(x)；
[0013]
步骤6：计算出错误位置多项式σ(x)在有限域上的根步骤6：计算出错误位置多项式σ(x)在有限域上的根并根据其的倒数可获取错误位置数根据其的倒数可获取错误位置数最后获取错误图样
[0014]
步骤7：将所述错误图样e(x)与接收向量r进行异或运算来纠正错误，以获取硬判决译码输出c；
[0015]
步骤8：依据所述硬判决译码输出c对所述软输入信息llr进行更新，迭代次数itea加1，若译码成功或迭代次数itea等于最大迭代次数iters，则执行跳到步骤9，否则返回步骤1；
[0016]
步骤9：将步骤7得到的硬判决译码输出c作为最终硬译码结果，同时将步骤8更新后的软输入信息llr作为最终的迭代软输入软输出译码结果。
[0017]
进一步地，所述软输入信息llr的公式如下：
[0018]
llr＝[llr1,llr2,
…
,llri,
…
,llrn]
[0019]
式中：llri是第i个码元的对数似然比；
[0020]
所述软输入信息llr中每个码元对应一个软输入信息，且所述软输入信息的数据类型为浮点类型。
[0021]
进一步地，所述最大迭代次数iters为1时等价为硬判决译码算法，译码性能随着最大迭代次数iters的增大而增加。
[0022]
进一步地，所述硬判决译码器的接收向量r的公式如下：
[0023]
r＝[r1,r2,
…
,ri,
…
,rn]
[0024]
其中：ri是应判决后的第i个码元，当对数似然比llri小于0时，对应的ri取值为-1，当llri大于0时，对应的ri取值为 1。
[0025]
进一步地，所述接收向量r的伴随式s的公式如下：
[0026]
s＝(s1,s2,
…
,sj,
…
,s
2t
)
[0027]
式中：sj表示第j个伴随式多项式系数。
[0028]
进一步地，所述硬判决译码输出c的公式如下：
[0029]
c＝[c1,c2,
…
,ci,
…
,cn]
[0030]
式中：
[0031]
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
[0032]
本技术提出的一种用于bch的迭代软输入软输出译码方法，其将来自信号解调器的对数似然比作为bch译码器的软输入，进行迭代译码，在每次迭代后都对软输入的对数似然比进行更新，相较于chase
‑ⅱ
软判决译码算法，本发明减少了汉明距离计算的模块，降低了硬件资源需求，与此同时，本发明通过迭代次数决定硬判决译码的次数，使得译码复杂度不再随着bch码的纠错能力呈现指数级上升，减少了译码时延；此外，本发明通过迭代的方式对软输入信息进行更新，最终的译码输出表现为与每个码元对应的对数自然比软输出，进而实现了更好的适配级联编码系统。
附图说明
[0033]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
[0034]
图1为本发明提出的一种用于bch的迭代软输入软输出译码方法的整体流程图。
具体实施方式
[0035]
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
[0036]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。
[0037]
在一个实施例中，参照图1，公开了一种用于bch的迭代软输入软输出译码方法，包括如下步骤：
[0038]
步骤1：获取来自信号解调器的对数似然比，即软输入信息llr，将其等价为每个码元的可信度，并对进行排序，以获取可信度排序序列l＝[l1,l2,
…
,li,
…
,ln]，式中li是第i个码元的可信度从小到大排序后的序号；
[0039]
具体的，所述软输入信息llr的公式如下：
[0040]
llr＝[llr1,llr2,
…
,llri,
…
,llrn]
[0041]
式中：llri是第i个码元的对数似然比；
[0042]
所述软输入信息llr中每个码元对应一个软输入信息，且所述软输入信息的数据类型为浮点类型，当在信道传输过程中不存在差错的情况下，软输入信息的取值小于0时，对应码元为-1，软输入信息的取值大于0时，对应码元为 1；
[0043]
在需要说明一点是：在进行排序时，取软输入信息llr的绝对值，以绝对值作为排序标准进行升序排序，并记录排序前后的码元索引，将llr的绝对值作为每个码元的可信度，得到可信度排序序列l，若li越高表示第i个码元的可信度越高，li越低表示第i个码元的可信度越低。
[0044]
步骤2：设置最大迭代次数iters，初始化迭代次数itea为0，默认设置为10，当每进行一次迭代后，所述初始化迭代次数itea加1，所述最大迭代次数iters的数据类型为正整数；
[0045]
具体的，所述最大迭代次数iters为1时等价为硬判决译码算法，译码性能随着最大迭代次数iters的增大而增加。
[0046]
步骤3：对所述软输入信息进行硬判决，将二进制bch码作为硬判决译码器的接收向量r；
[0047]
具体的，所述硬判决译码器的接收向量r的公式如下：
[0048]
r＝[r1,r2,
…
,ri,
…
,rn]
[0049]
其中：ri是应判决后的第i个码元，当对数似然比llri小于0时，对应的ri取值为-1，当llri大于0时，对应的ri取值为 1。
[0050]
步骤4：计算接收向量r的伴随式s；
[0051]
具体的，所述接收向量r的伴随式s的公式如下：
[0052]
s＝(s1,s2,
…
,sj,
…
,s
2t
)
[0053]
式中：sj表示第j个伴随式多项式系数。
[0054]
步骤5：根据牛顿恒等式得到错误位置多项式σ(x)；
[0055]
步骤6：计算出错误位置多项式σ(x)在有限域上的根步骤6：计算出错误位置多项式σ(x)在有限域上的根并根据其的倒数可获取错误位置数根据其的倒数可获取错误位置数最后获取错误图样
[0056]
步骤7：将所述错误图样e(x)与接收向量r进行异或运算来纠正错误，以获取硬判决译码输出c；
[0057]
具体的，所述硬判决译码输出c的公式如下：
[0058]
c＝[c1,c2,
…
,ci,
…
,cn]
[0059]
式中：
[0060]
步骤8：依据所述硬判决译码输出c对所述软输入信息llr进行更新，迭代次数itea加1，若译码成功或迭代次数itea等于最大迭代次数iters，则执行跳到步骤9，否则返回步骤1；
[0061]
具体的，在本次迭代的硬判决译码结束后，判断是否译码成功，若译码成功，则固定软输入信息llr的值，执行步骤9；若译码失败，则对可信度最低的码元对应的软输入信息llr进行乘以-1的操作，并增大绝对值；
[0062]
计算软输入信息llr的均值与标准差，采用z-score标准化方法对软输入信息llr的进行归一化，第i个码元归一化之后软输入信息的值为llri减去软输入信息llr的均值所得的差值与软输入信息llr标准差相除的结果；
[0063]
判断迭代次数itea是否等于最大迭代次数iters，若itea《iteas,则itea自加1，进入下一次迭代，执行步骤1；若itea＝iteas，则迭代终止，执行步骤9。
[0064]
步骤9：将步骤7得到的硬判决译码输出c作为最终硬译码结果，同时将步骤8更新后的软输入信息llr作为最终的迭代软输入软输出译码结果。
[0065]
本发明采用迭代译码的方式，最大程度的利用来自信号解调器的对数似然比，在执行有限次的迭代译码后，获取更高的译码性能，相较于传统的chase
‑ⅱ
软判决译码算法降低了译码延时和硬件资源需求，能够支持在bch与ldpc的级联编码系统中的ldpc译码的软输入需要。
[0066]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。