基于2维信息传递的wBRB多元LDPC译码算法

杜立婵，韦冬雪，黎相成，陈海强，覃团发*

(1.南宁职业技术学院 人工智能学院， 广西 南宁 530008；2.广西大学 计算机与电子信息学院， 广西 南宁 530004；3.广西多媒体通信与网络技术重点实验室， 广西 南宁 530004)

0 引言

多元低密度奇偶校验码(low-density parity-check, LDPC)具有比二进制LDPC码更优的译码性能，特别对于中短码长，其优势更明显[1-5]。此外，由于多元LDPC码的天然属性，非常适合与高阶调制技术相结合，以及具有较强的纠正突发错误能力。多元LDPC码的这些技术特点正好迎合了未来无线通信技术对低能耗、高频谱效率及高可靠性等方面的要求。然而，相比二进制LDPC码译码算法，多元LDPC码的译码复杂度和对存储空间的需求是非常高的，特别是置信传播译码算法[1]，其应用场景受到较大限制。例如，研究人员针对多元LDPC码提出了多元和积译码算法(Q-ary sum-product algorithm, QSPA)[6-7]，该算法基于置信传播的思想，获得了优异的译码性能。然而，由于QSPA译码算法是基于概率域译码，需反复进行复杂的浮点数运算，其复杂度是非常高的。为使QSPA算法获得实际应用，文献[1]把快速傅立叶变换(fast fourier transform, FFT)引入到译码算法中，提出了一种FFT-QSPA译码算法，相比基于可靠度的译码算法，此类译码算法复杂度仍然是比较高的。为了进一步降低上述BP类译码算法的复杂度，文献[8-10]提出了一种低复杂度扩展最小和(extend min-sum, EMS)多元LDPC译码算法，该算法是基于二元LDPC码的最小和(Min-Sum)算法提出的。其后，基于EMS多元LDPC译码算法，研究者提出了基于Trellis的EMS(T-EMS)[11-12]以及Min-Max译码算法[13-14]。当然，随着复杂度的降低，其译码性能也下降了。……