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卷积LDPC码流水线译码器的改进方法
张涛1普明2
(1.重庆邮电大学重庆市移动通信重点实验室重庆400065；
2.中国电子科技集团第53研究所辽宁锦州121000)
摘要较高的译码复杂度和较长的析始译码时延是参积LDPC码流水线译码器两个潜在的问间题。本文提出一种道过在计算校验节点信息时引入象积因于的方法降低各节点信息之间的相关性，从而提高译码效率，一定程度上降低了译码过代次数。仿真结累表明，该译码算法缩短了译码器的初始时延，同时也降低了译码复杂度，从而使得译码器的性能得到改善
关键调：卷积码LDPC码乘积园于流水线译码器
中图分类号：TN911
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2013)01-0183-03
A Method to Improve Pipeline Decoder of
LDPC Convolutional Codes
ZHANG Tao,ZENG Ming
(Key Lab of Mobile Communication in Chongqing,CQUPT 400065,P.R.China; The 53th Research Laboratory of China Electronics
Technology Group Corporation,Jinzhou City in Liaoning Province 121000,P.R.China)
Abstract : Potentially large storage requirements and long initial decoding delays are two practical issues rehted to the decoding of lowdensity parity check(LDPC)convolutional codes using a continuous pipeline decoder architecture.In this paper,we propose a method to improve the efficiency of the decoder,which introduces a multiplicative factor in the calculation of the check node's propagation information to reduce the dependency between each node.to some extent,it reduces the iteration number of decoding.Simulation results show that the decoding algorithm not only shortens the initial delay of decoder but also reduces the decoding complexity,resulting in the improved performance of decoder.
Key Words: convolutional codes lowdensity paritycheck(LDPC)codes multiplicative factor pipeline decoder
1引言
与Turbo码类似，LDPC(lowdensityparitycheck）分组码也是一种可以很好地靠近香农限的码型。LDPC码最早有Gall ager 在20世纪60年代提出"，然面，当时LDPC码被认为不具有太大的实用性，因此，很少有人对此做太多的研究工作直至1981年Tanner提
一种校验矩阵的图形表示方法(Tanner图)，特别是由Wiberg：
出了
MacKay和Neal，Kou等做出的重新研究工作以来，与LDPC码相关的分析和设计工作对学术界人士产生了极大的吸引力。为了能够得出LDPC码在采用代译码算法的性能界限，儿种分析工具在1.3种被提出，这些分析工具可以成功的设计出接近香农限的LDPC码。
分组LDPC码的卷积形式，卷积LDPC码在4中第一次被提出。与分组码LDPC码类似，卷积LDPC码由稀疏校验矩阵定义，以致可以采用送代译码算法进行译码。此外，卷积LDPC码编码器结构简单，编码效率高，其特有的流水线式结构的译码器潜在的需要较长的初始译码时延和较大的存储空间。但对于这种流水线式结构的译码器而言，硬件实现比较简单，且当初始时延结束后，译码器可以持续不断地输出译码数据流。此外，卷积LDPC码的编码长度是半无
一个基础的卷积LDPC校验矩阵以后可以对无穷
限长的，即在确定一
多的信息比特进行编码，这就使得卷积LDPC码适用于一些视频直播等此类对初始时延要求不高的实时通信环境。然而，对于一些对初始时延要求比较高的应用环境，最小化译码初始时延是非常必要的。而卷积LDPC码译码器的初始时延和存储空间大小都与送代次数和卷积码的记忆长度成正比。在本文中，我们提出一种改进的译码方法以缩短初始译码时延和减小译码所需的存储空闻间，
本文的基本架构如下：第二部分简要的介绍LDPC码的基本基金项目：国家自热科学基金(60972053)
念；第三部分分析卷积LDPC码在加性白噪声信道下的的译码算法并描述流水线译码器的具体译码流程以及改进方法，第四部分得出
仿真图并分析仿真结果，第五部分总结全文并给出结论， 2卷积LDPC码
首先给出一组码率R=b/c的二进制卷积LDPC码C的简单定义定义（具体的描述参见文献[4])。设
uo.-, [u u,-, u ],
(1)
其中u,=(u",(",.,"),0≤i Wou- =[V, V,-, V,-],
(2)
其中v,=(",",.,"),0≤<,fZ*,且"GF(2)。假设编码器为系统结构，则v,=[v",v"1,其中v"=u，且v"为长度为(c-5)的校验位失量。
编码后的序列Va)需满足
VH, = 0,
其中H为卷积LDPC码c校验矩阵的转置，形式如下：
n
H
H,(r+I)
H,(+x,)
H,(r+, +I)
H,()
:
作者简介张涛(1988-)，男，安微人，硕士研究生，主要研究方向为券积LDPC码信道编码理论
曾明(1988-),男，辽宁人，中国电子科技集团第53研究所助理工程师，主要研究方向为信道编码理论。
(3)
sf子矩阵
H,(r+w),
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