基于简化投影算子的LDPC码交替方向乘子译码方法技术

技术编号:14618679 阅读:163 留言:0更新日期:2017-02-10 10:10
本发明专利技术公开了一种基于简化投影算子的LDPC码交替方向乘子译码方法,主要解决现有ADMM方法投影复杂的问题。其实现步骤为:设置译码参数;初始化译码参数;计算线性规划目标函数系数;根据目标函数系数计算初始解向量;由拉格朗日乘子向量和解向量,迭代计算第一辅助向量;根据拉格朗日乘子向量和第一辅助向量,迭代计算第二辅助向量;根据第二辅助向量和变量节点度数,迭代计算代解向量;根据解向量和第一辅助向量,迭代计算拉格朗日乘子向量;根据当前迭代次数,进行译码结束判断。本发明专利技术减少了现有方法中欧几里得投影运算的复杂度,且在不损失纠错性能和收敛速度下,提高了译码效率,可用于无线通信、磁存储、卫星数字视频。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于简化投影算子的LDPC码交替方向乘子译码方法,属于通信

技术介绍
由于基于稀疏校验矩阵的LDPC码具有逼近香农限的良好性能,因此被802.11n等现代通信标准普遍采纳,并在光纤通信、卫星数字视频和深空通信等领域得到了广泛的应用,已经引起学术界和IT业界的高度重视。因此,对LDPC码译码算法的研究是一类非常重要的问题。随着LDPC码的广泛应用,其译码方法也日趋成熟。基于交替方向乘子法(ADMM)的线性规划译码方法是一种新颖的LDPC码译码方法,这种方法建立在线性规划松弛的基础之上,针对增广拉格朗日函数引入了辅助变量,设计了新的适用于LDPC码线性规划问题求解方法,易于进行数学分析,且具有最大似然保持特性。但该方法的不足之处是译码复杂度较高,在更新校验节点消息时要执行大量耗时的欧几里德投影运算,导致译码速度较慢,尤其是遇到节点度数较大的LDPC码译码时这一问题更加突出。目前已有专利技术“一种改进的LDPC码的线性规划译码方法”(授权公告日:2013年4月17日,授权公告号:CN102130745B)中公开了一种改进的LDPC码的线性规划译码方法。该专利申请中的译码方法在原始线性规划译码的基础上,通过自适应添加有效冗余校验来提高译码模块的性能,有效改善整个通信系统的通信质量。但该译码方法仍有不足:仍然需要利用标准线性规划问题求解方法进行译码,因此该译码方法的译码速度仍然不高。专利
技术实现思路
本专利技术的目的在于对上述已有技术的不足,提出一种基于简化投影算子的LDPC码交替方向乘子译码方法,以降低欧几里德投影的复杂度,提高译码效率。实现本专利技术目的技术方案是:在现有ADMM译码技术的基础上,通过引入简化的投影算子,降低每次迭代中欧几里德投影复杂度,从而提高译码效率,其实现步骤包括如下:(1)设置译码参数:1a)设置最大迭代次数N=600;1b)设置译码容差值ε=10-5;(2)译码参数初始化:2a)将译码的迭代次数初始化为0;2b)将拉格朗日乘子向量初始化为零向量;(3)将一个码长为n的LDPC码经过加性高斯白噪声信道传输,得到消息向量r={r1,…,ri,…,rn本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于简化投影算子的LDPC码交替方向乘子译码方法,包括:(1)设置译码参数:1a)设置最大迭代次数N=600;1b)设置译码容差值ε=10‑5;(2)译码参数初始化:2a)将译码的迭代次数初始化为0;2b)将拉格朗日乘子向量初始化为零向量;(3)将一个码长为n的LDPC码经过加性高斯白噪声信道传输,得到消息向量r={r1,…,ri,…,rn},其中ri表示第i位消息,i=1,2…,n,根据r计算对数似然比γi,将γi作为线性规划目标函数的系数;(4)根据目标函数的系数γi计算译码的初始解向量x0;(5)根据第k次迭代的拉格朗日乘子向量和解向量xk,计算第k+1次迭代的第一辅助向量通过如下公式计算:zjk+1=Π~PPdj(Tjxk+yjk),]]>其中,Tj是由j生成的转换矩阵,j表示LDPC的校验节点;是由维数为dj且所有含偶数个1的0‑1向量所构成的校验多胞体,表示向量到校验多胞体的简化欧几里德投影运算,称为简化欧几里德投影算子,dj是校验节点j所校验变量节点的个数;(6)根据第k次迭代拉格朗日乘子向量和第k+1次迭代第一辅助向量计算第k+1次迭代的第二辅助向量tk+1;(7)根据第k+1次迭代第二辅助向量tk+1和变量节点i的度数di,计算第k+1次迭代解向量xk+1;(8)根据第k+1次迭代解向量xk+1和第一辅助向量计算第k+1次迭代的拉格朗日乘子向量(9)判断是否达到译码终止条件,若是,则将第k+1次迭代解向量作为译码结果输出,否则,返回步骤(5)。...

【技术特征摘要】
1.一种基于简化投影算子的LDPC码交替方向乘子译码方法,包括:
(1)设置译码参数:
1a)设置最大迭代次数N=600;
1b)设置译码容差值ε=10-5;
(2)译码参数初始化:...

【专利技术属性】
技术研发人员:王彪慕建君焦晓鹏
申请(专利权)人:西安电子科技大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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