基于变量节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法的制作方法

技术特征：

1.一种基于变量节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法，该算法基于现场可编程门阵列FPGA硬件平台进行实现，其特征在于，包含以下步骤：

1)根据LDPC码的校验矩阵P，建立因子图；

2)初始化因子图中所有外信息为零；

3)初始化变量节点的后验概率信息；

4)初始化懒惰校验函数节点集合为空集；

5)如果懒惰校验函数节点集合为空集，则重置该集合，使其包含所有校验节点；

6)依此选择懒惰校验函数节点集合中的校验节点；

7)根据串行分层调度算法，更新步骤6)中所选校验节点相关的中间变量；

8)根据步骤7)中的中间变量判断懒惰条件是否满足，如果满足懒惰条件，则将步骤6)中所选的校验节点从懒惰校验函数节点集合中删除，否则保留该校验节点；

9)重复步骤6)～8)，直至所有校验节点都被选择一次；

10)根据变量节点的置信度进行硬判决，得到二进制译码结果B；

11)判断译码停止条件是否满足。如果译码条件已满足，则终止译码过程，否则重复步骤5)～10)直至译码停止条件被满足。

2.根据权利要求1所述的一种基于变量节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法，其特征在于：所述步骤1)中LDPC码的校验矩阵P大小为m×n，其中m为其行数，n为其列数，其元素为0，1。

3.根据权利要求1所述的一种基于变量节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法，其特征在于：所述步骤1)中校验矩阵P的每行对应因子图中的1个校验函数节点，每列对应因子图中的一个变量节点，即该因子图中具有m个校验函数节点和n个变量节点，当校验矩阵中的元素P(i，j)(1≤j≤m,1≤i≤n)为1时，第i个校验函数节点和第j个变量节点之间建立一条边。

4.根据权利要求1所述的一种基于变量节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法，其特征在于：所述步骤2)中外信息(L(r_ij))为第i个校验函数节点传递给第j个变量节点的外部置信度信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于变量节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法，其特征在于：所述步骤3)的后验概率信息，在第j个变量节点的后验概率信息(L(Q_j))的初始化方程为：

$L\left(Q_j\right)=\frac{2y_j}{{\mathrm{\σ}}_n^2}$

其中y_j为第i个变量节点从加性高斯白噪声信道接收到数值，σ_n²为噪声的平均功率。

6.根据权利要求1所述的一种基于变量节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法，其特征在于：所述步骤5)中重置懒惰校验函数节点集合是为了确保译码结果的正确性，防止之前判决正确的置信度在后续的更新过程中发生变化。

7.根据权利要求1所述的一种基于变量节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法，其特征在于：所述步骤7)中串行分层调度算法的计算过程为依此执行以下3个方程：

L(q_ji)＝L(Q_j)-L(r_ij)

$L^{\′}\left(r_{ij}\right)=2{\tanh }^{-1}\left(\underset{k\∈N\left(i\right)\backslash j}{\Π}\tanh \right(\frac{1}{2}L\left(q_{ki}\right)\left)\right)$

L(Q_j)＝L(q_ji)+L'(r_ij)

其中，L(q_ji)为运算过程中的中间变量，表示为第j个变量节点传递给第i个校验函数节点的外信息。

8.根据权利要求1所述的一种基于变量节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法，其特征在于：所述步骤7)中间变量包含min(i)和smin(i)，min(i)表示|L(q_ki)|取值中的最小值，而smin(i)表示|L(q_ki)|取值中的次小值。

9.根据权利要求1所述的一种基于变量节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法，其特征在于：所述述步骤8)中懒惰判决条件为：

s_i×(min(i)+α×smin(i))＞L_th

其中α为近似因子，取值为0.75；L_th为懒惰门限，该值需通过仿真确定。

10.根据权利要求1所述的一种基于变量节点懒惰串行分层调度的LDPC译码算法，其特征在于：所述步骤10)中译码终止条件为：

1)译码迭代次数达到设定的最大值，其中迭代次数为重复步骤4)～9)的次数；所有校验方程都已满足，即P×B＝0。