不規(guī)則重復(fù)累計碼BP譯碼算法具有接近Shannon限優(yōu)越性能，但具有較高的復(fù)雜度。為了降低復(fù)雜度，提出了IRA碼最小和算法和曲線折線化算法。最小和算法具有簡單、容易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，但使譯碼性能較大幅度地降低。曲線折線化算法使循環(huán)譯碼算法在復(fù)雜度和性能之間取得了較好的折衷。仿真結(jié)果表明，曲線折線化算法在復(fù)雜度大幅度降低的情況下性能接近BP算法。
關(guān) 鍵 詞 不規(guī)則重復(fù)累積碼; 置信傳輸算法; 最小和算法; 曲線折線化算法
不規(guī)則重復(fù)累積(Irregular repeat accumulate , IRA)碼由文獻(xiàn)[1]于2000年提出的具有線性時間編碼和譯碼特性且性能接近Shannon限的好碼。二進(jìn)制IRA碼可以取得不規(guī)則低密度校驗(yàn)(Low Density Parity Check，LDPC)碼同樣優(yōu)越的性能，但編碼算法的復(fù)雜度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于LDPC碼。
IRA碼譯碼采用的是信息傳遞算法，又稱置信傳輸(Belief Propagation，BP)算法，屬于一種循環(huán)譯碼技術(shù)。BP算法可以取得優(yōu)越的譯碼性能。然而，由于復(fù)雜度高，影響了在新一代通訊系統(tǒng)的應(yīng)用。為了減少譯碼復(fù)雜度，本文提出將LDPC碼簡化譯碼算法——最小和算法應(yīng)用于IRA碼[2]。然而，該算法使譯碼性能較大幅度地降低。折線法由文獻(xiàn)[3]提出，它的一個重要方面是用分段直線估計非線性連續(xù)函數(shù)[4]。目前折線法已經(jīng)在控制、信息處理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[4]，它能夠降低實(shí)際系統(tǒng)硬件成本、減少復(fù)雜度和提高系統(tǒng)運(yùn)行速度[5]。本文將折線法應(yīng)用于校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)復(fù)雜函數(shù)的簡化，并提出了IRA碼曲線折線化算法，使譯碼復(fù)雜度較大幅度降低，而且性能接近BP算法。
1 IRA碼編碼器結(jié)構(gòu)
2 IRA碼的譯碼算法
2.1 BP算法
在BP算法中，所有信息為概率密度的對數(shù)似然比(Log Likelihood Radios, LLR)。信息傳遞開始時，從變量節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信息為信道觀測值LLR，然后循環(huán)地對變量節(jié)點(diǎn)和校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的信息進(jìn)行更新，在迭代若干次后，對信息節(jié)點(diǎn)u的輸入信息求和s (u )，作出譯碼判決，若s (u )>0，信息位u=1；否則，u=0。
從信息節(jié)點(diǎn)u到校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)v及從奇偶節(jié)點(diǎn)x到校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)v的輸出信息分別為：