一種基于提前終止迭代策略的極化碼改進(jìn)bp譯碼方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)譯碼領(lǐng)域，特別涉及一種基于提前終止迭代策略的極化碼改進(jìn) BP譯碼方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 極化碼具有以較低的編譯碼復(fù)雜度達(dá)到香農(nóng)限的能力，因此，在最近的幾年中引 起了人們的關(guān)注。為了說(shuō)明極化碼的性能，Arikan給出了第一個(gè)譯碼算法一一連續(xù)消除譯 碼算法，即SC。之后，又有人又提出了一些改進(jìn)的SC譯碼算法。由于SC譯碼算法的本質(zhì)， 以上提出的算法都有較高的譯碼延遲以及較低的輸出等缺點(diǎn)，因此，在實(shí)際生活中的應(yīng)用 受到了影響。
[0003] BP作為一種并行譯碼算法，在Polar上的應(yīng)用引起了人們很大的關(guān)注。然而，這種 算法需要大量的迭代次數(shù)，使得譯碼時(shí)需要計(jì)算大量的數(shù)據(jù)，具有較高的計(jì)算復(fù)雜度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種基于提前終止迭代策略的極化碼改進(jìn)BP 譯碼方法，所述方法使用極化碼的信息比特似然比的收斂情況作為BP譯碼算法停止迭代 的準(zhǔn)則；所述方法包括以下步驟：
[0005] S100、輸入：接收矢量r，最大迭代次數(shù)Max_iter，信道可靠度L。，收斂閾值e， { e |0 < e < 1}；
[0006] S200、初始化：如果位于因子圖中（i，l)的是信息比特，則尺F^zO,否則 R'.a=-〇〇, t =〇, p =〇, 4,?+1 =Lc*ri;
[0007] 其中，表示在第t次迭代過(guò)程中，位于因子圖中（i，j)處節(jié)點(diǎn)從左向右傳遞的 信息，即右信息；Fu表示因子圖中第i行，第一列的節(jié)點(diǎn)收斂標(biāo)記；t表示迭代次數(shù)；p表示 信息比特計(jì)數(shù)變量；i為因子圖中的行索引；j為因子圖中的列索引；?表示在第t次迭代 過(guò)程中位于因子圖中（i，j)處節(jié)點(diǎn)從右向左傳遞的信息，即左信息；
[0008] S300、更新：根據(jù)下式（1)對(duì)因子圖中每個(gè)節(jié)點(diǎn)先從右向左進(jìn)行更新，然后從左向 右進(jìn)行更新；
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于提前終止迭代策略的極化碼改進(jìn)BP譯碼方法，其特征在于：所述方法使用 極化碼的信息比特似然比的收斂情況作為BP譯碼算法停止迭代的準(zhǔn)則；所述方法包括以 下步驟： S100、輸入：接收矢量r，最大迭代次數(shù)Max_iter，信道可靠度L。，收斂閾值ε ; S200、初始化：如果位于因子圖中（i，l)的是信息比特，則A1 =C^Fu= 0,否則 Κ,ι =_00，t = 〇, P = 〇,4?+i = Zc ; 其中，表示在第t次迭代過(guò)程中，位于因子圖中（j，j)處節(jié)點(diǎn)從左向右傳遞的信息， 即右信息；Fu表示因子圖中第i行，第一列的節(jié)點(diǎn)收斂標(biāo)記；t表示迭代次數(shù)；P表示信息 比特計(jì)數(shù)變量；i為因子圖中的行索引；j為因子圖中的列索引；右, ;表示在第t次迭代過(guò)程 中位于因子圖中（j，j)處節(jié)點(diǎn)從右向左傳遞的信息，即左信息； S300、更新：根據(jù)下式（1)對(duì)因子圖中每個(gè)節(jié)點(diǎn)先從右向左進(jìn)行更新，然后從左向右進(jìn) 行更新；
其中 g(x，y) = _2arctanh(tanh(x/2)tanh(y/2))，tanh(x)為雙曲正切函數(shù)， arctanh(x)為反雙曲正切函數(shù)； 5400、 迭代：對(duì)于位于因子圖中（i，l)的信息比特，判斷該信息比特的收斂標(biāo)記Fu = 〇是否成立，如果成立轉(zhuǎn)至步驟S401 ;如果不成立，轉(zhuǎn)至步驟S403 ; 5401、 判斷信息比特的広\么,與G1是否滿(mǎn)足下式（2),
如果該信息比特的右「/、右4與右〗1滿(mǎn)足上式（2)，則轉(zhuǎn)至步驟S402 ;如果不滿(mǎn)足，則轉(zhuǎn)至 步騾S403 ; 5402、 設(shè)置p = p+1，F(xiàn)ia= 1，此時(shí)判斷p = K是否成立，K表示信息比特個(gè)數(shù)； 如果p = K成立，停止迭代； 如果p = K不成立，轉(zhuǎn)至步驟S403 5403、 繼續(xù)判斷下一個(gè)信息比特；如果位于因子圖中（i，l)位置的所有信息比特作同 樣處理后，則t = t+Ι，如果t = Max_iter，停止迭代，否則轉(zhuǎn)至步驟S300 ;如果位于因子圖 (i，1)位置的信息比特沒(méi)有處理完，則處理下一個(gè)信息比特，轉(zhuǎn)至S400 ; S500、判決：停止迭代后，如果Au>〇,碼字中弟i比特的硬判結(jié)果《,=1,否則》,=0,輸出譯 碼比特。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：優(yōu)選的，所述步驟S400中判斷該信息比 特的收斂標(biāo)記Fu= 0是否成立具體為，當(dāng)該信息比特不滿(mǎn)足上式（2)時(shí)，則收斂標(biāo)記F U =O成立。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述收斂閾值取值范圍為{ε |0 < ε < 1} 〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述收斂閾值ε = 0. 01。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出了一種基于提前終止迭代策略的極化碼改進(jìn)的BP譯碼方法，所述方法使用極化碼的信息比特似然比的收斂情況作為BP譯碼算法停止迭代的準(zhǔn)則，用以減少迭代次數(shù)，進(jìn)而達(dá)到降低BP譯碼算法復(fù)雜度的目的。仿真結(jié)果表明，該策略大大減少了譯碼迭代次數(shù)，在最大迭代次數(shù)為60，信噪比為3.5dB時(shí)，平均迭代次數(shù)比原始的BP譯碼算法減少了80％，比目前已有的提前終止迭代策略要好。
【IPC分類(lèi)】H03M13-11
【公開(kāi)號(hào)】CN104539296
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510030217
【發(fā)明人】李卓, 邢莉娟, 劉軍旗
【申請(qǐng)人】西安電子科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日