【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卷积码译码领域，具体是一种基于路径优化的卷积码节能译码方法。
技术介绍
1、卷积码是一种用于数据传输和通信的编码和译码技术。这种编码技术通过引入冗余数据来增加数据的可靠性，以便在信道传输过程中检测和纠正错误。卷积码的译码是对接收到的码字进行解码，以还原原始信息的过程。传统的卷积码译码算法，在处理长约束长度的卷积码时，需要大量的计算和存储资源，计算复杂度较高。
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，针对现有译码技术需要大量的计算和存储资源的问题，本专利技术采用基于汉明距离的隐马尔可夫模型，将传统算法所绘制的隐藏状态图转化为加权图，将隐藏状态图中预测估计之间的相似性关系转化为预测估计之间的距离，绘制加权图，从而将问题转化为路径问题，易于计算；本专利技术创造性的设计基于平滑最大算子的剪枝操作，对加权图进行优化剪枝，去除加权图节点之间的冗余路径，实现对加权图的优化，在优化加权图的基础上引入双向a*算法，以路径最优寻找的方式，实现对译码的优化，降低计算复杂度，增加译码方法对长约束长度的卷积码的适应能力，减少对计算和存储资源的消耗。
2、本专利技术采取的技术方案如下：一种基于路径优化的卷积码节能译码方法，具体包括以下步骤：
3、步骤s1：信号输入，将待卷积信号即原始信号输入编码器；
4、步骤s2：信号编码，使用编码器对原始信号进行编码，得到编码信号；
5、步骤s3：加权图绘制，使用基于汉明距离的隐马尔可夫模型，绘制编
6、进一步的，步骤s3，具体包括以下步骤：
7、步骤s31：使用隐马尔可夫模型，对编码信号进行n次不同的预测估计，得到n个当前时刻的预测状态；
8、步骤s32：使用隐马尔可夫模型，对所有当前时刻的状态各自进行一次预测估计，得到n个下一时刻的预测状态；
9、步骤s33：重复步骤s32，直至预测状态等于原始信号，重复的步骤为m次，即共做了m*n次预测估计后译码成功；
10、步骤s34：加权图绘制，将所有不同时刻中的所有预测状态相连接，并使用汉明距离函数，计算所有连接的汉明距离，将所有预测状态定义为图的节点，将所有节点间的连接定义为图的边，将汉明距离定义为边的长，得到加权图g，g=(v，e)，其中v为节点的集合，e为边的集合；
11、步骤s4：图优化，使用基于平滑最大算子的剪枝操作，对加权图进行优化，得到优化加权图；
12、进一步的，步骤s4，具体包括以下步骤：
13、步骤s41：代价矩阵设计，设计维度为v*v的代价矩阵∈rv×v代表加权图中的边代价，即节点间的边的长度；
14、步骤s42：设计平滑最大算子，所用公式如下：
15、；
16、；
17、式中，v为输入值，为第个输入值，为预设阈值，为预设累加次数，代表自然数，与为所设计的平滑最大算子；
18、步骤s43：设计循环算法，循环算法输入为代价矩阵，输出为概率∈[0，1]v×v×v，循环设计如下：
19、步骤s431：输入初始平滑概率，所用公式如下：
20、<mi>p[</mi><mi>i</mi><mi>，</mi><mi>j</mi><mi>，</mi><mi>k</mi><mi>]=</mi><mtable><mtr><mtd><mrow><mn>1</mn><mi>，</mi><mi>if </mi><mi>i</mi><mi>=</mi><mi>k</mi><mi>and</mi><mi> m[</mi><mi>i</mi><mi>，</mi><mi>j</mi><mi>]<∞</mi></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mn>0</mn><mi>，</mi><mi>otherwise</mi></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced>；
21、式中，<mi>p[</mi><mi>i</mi><mi>，</mi><mi>j</mi><mi>，</mi><mi>k</mi><mi>]</mi>代表平滑概率，具体代表节点为路径中节点与节点之间最短的中间节点的概率，为代价矩阵，<mi>m[</mi><mi>i</mi><mi>，</mi><mi>j</mi><mi>]</mi>代表节点与节点之间的边的长度；
22、步骤s432：当的值为0至v-1时，执行步骤s433；
23、步骤s433：当的值为0至v-1时，执行步骤s434；
24、步骤s434：当的值为0至v-1时，执行步骤s435；
25、步骤s435：使用平滑最大算子计算节点为路径中节点与节点之间最短的中间节点的平滑概率，所用公式如下：
26、<mi>p[</mi><mi>i</mi><mi>，</mi><mi>j</mi><mi>，</mi><mi>k</mi><mi>]=</mi><msub><mi>φ</mi><mi>β</mi></msub><mi>(m[</mi><mi>i</mi><mi>，</mi><mi>k</mi><mi>]+m[</mi><mi>k</mi><本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于路径优化的卷积码节能译码方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于路径优化的卷积码节能译码方法，其特征在于：步骤S4：具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于路径优化的卷积码节能译码方法，其特征在于：步骤S43中，所述循环算法：具体包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于路径优化的卷积码节能译码方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于路径优化的卷积码节能译码方法，其特征在于：步...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘解华，李响，姜韬，侯丽丽，
申请(专利权)人：北京奥康银华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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