二维符号间干扰磁记录信道下的多进制LDPC码的优化迭代译码算法

发布时间：2021-07-25 14:12

　　本文提出一种基于二维符号间干扰磁记录信道下的优化的迭代译码算法。磁记录信道中的2D-ISI由下行方向的符号间干扰和沿轨道方向的轨道间干扰组成,是磁存储系统中严重降低超高密度性能的主要原因。本文使用的编译码方式基于多进制LDPC码,其高速编译码的特性表现出了解决2D-ISI的可能性。在本文中,针对目前的二维符号间干扰的磁记录信道,先在该信道下用多进制LDPC码的BP译码算法实现,判断其性能,再提出一种基于多进制LDPC码EMS算法的优化译码方案。从理论分析和仿真结果表明,无论是在高信噪比或是在低信噪比的环境下,提出的多进制LDPC码的优化迭代译码算法在2D-ISI磁记录信道中保证良好译码性能的同时,相比原有译码算法能有效降低计算复杂度,是更加适合该磁记录信道的译码算法。 

【文章来源】：广播电视网络. 2020,27(10)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

2D-ISI信道下的多进制编译码模型框图

其中，Mi表示LLR信息M中的第i项，用文献[9]中的J(σ)方程近似得到公式（7），方程中的σ是高斯分布的参数。考虑到译码器内变量点与校验点之间的互传以及译码器和检测器之间的信息传递，将系统内的互信息分成IAB、IEB、IEV(i,j)、IEC(i,j)和IAP(j)。它们传递关系如图5所示。对于译码器和检测器之间互信息，将LDPC译码器的先验互信息IAB产生的外部LLR消息发送到检测器，计算得到外部互信息IEB。对于译码器，通过文献[9]中的方程分别计算IEV(i,j)和IEC(i,j)，其中IEV(i,j)表示变量点nj传递给校验点mi的外部互信息，而IEC(i,j)表示校验点mi传递给变量点nj的外部互信息。最后，还要通过文献[9]中的JR方程计算变量点nj的后验互信息，当所有变量点的后验信息IAP(j)=1或是达到译码最大迭代次数时，译码停止。

这一章内容主要讨论对于所提出的多进制LDPC码译码算法在2D-ISI信道下的性能，并且与先前提出的算法在该信道下的性能结果比较。在本文的仿真中，通过对比所提出的迭代算法误码率来表现性能差异。本实验在元素域为GF(16)，码率为8/9，码长为4608的条件下进行。LDPC码的最大迭代次数设置为30，外循环迭代为3。对于优化的EMS迭代译码器，设置消息截断数为γ=8来简化计算量。根据仿真图所示，首先可以看到使用提出的优化的EMS迭代译码器比先前的log-BP译码器在性能上大约相差0.2d B。其次，当加入比例因子μ=0.8后，在误码率BER达到10-5时，提出译码器表现优于原先log-BP译码器的性能。因此，仿真结果证明本文提出的译码方案在2D-ISI系统中能够在保证几乎与传统译码算法相同的性能的同时，大大减少计算复杂度。提出的优化译码器和传统译码器在2D-ISI信道下的性能对比图如图6所示。5 结论

【参考文献】：
期刊论文
[1]磁记录信道的建模分析[J]. 万红芳.  重庆邮电大学学报(自然科学版). 2008(S1)



本文编号：3302179