[發(fā)明專利]基于BADMM的低密度奇偶檢驗(yàn)碼線性規(guī)劃譯碼方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711402979.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN108199721B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王勇超;杜倩;白晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué);西安中電科西電科大雷達(dá)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新研究院有限公司
• 主分類號(hào): H03M13/11
• 分類號(hào): H03M13/11;H04L1/00
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種基于布雷格曼交替方向乘子法BADMM的低密度奇偶檢驗(yàn)碼線性規(guī)劃譯碼方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)按照下式，計(jì)算低密度奇偶校驗(yàn)碼中每個(gè)碼元的對(duì)數(shù)似然比值；

其中，γ_i表示低密度奇偶校驗(yàn)碼中第i個(gè)碼元的對(duì)數(shù)似然比值，log表示以自然常數(shù)e為底的對(duì)數(shù)操作，Pr(·)表示事件發(fā)生概率的符號(hào)，Pr(r_u|c_q)表示發(fā)送第q個(gè)碼元c_q時(shí)接收到第u個(gè)碼元r_u的概率，u和q的取值與i相等；

(2)初始化譯碼參數(shù)：

(2a)將低密度奇偶校驗(yàn)碼校驗(yàn)矩陣中每個(gè)檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的消息設(shè)置為0.5，得到初始的校驗(yàn)向量，將低密度奇偶校驗(yàn)碼校驗(yàn)矩陣中每個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的拉格朗日乘子設(shè)置為0，得到初始的拉格朗日乘子向量；

(2b)將對(duì)數(shù)似然比值大于0時(shí)所對(duì)應(yīng)的低密度奇偶校驗(yàn)碼初始碼元的值設(shè)置為1，其余的低密度奇偶校驗(yàn)碼初始碼元的值設(shè)置為0；

(3)利用布雷格曼拉格朗日公式，計(jì)算當(dāng)前交替方向迭代的待譯碼的低密度奇偶校驗(yàn)碼每個(gè)碼元的值：

其中，x_k表示當(dāng)前交替方向迭代的待譯碼的低密度奇偶校驗(yàn)碼中第k個(gè)碼元，k表示待譯碼的碼元序號(hào)，k的取值范圍為1到n的正整數(shù)，n的值等于低密度奇偶校驗(yàn)碼中所有碼元的長(zhǎng)度，Π表示投影操作，μ表示取值為1.8的懲罰參數(shù)，d_a表示低密度奇偶校驗(yàn)碼校驗(yàn)矩陣第a列中1的總數(shù)，α表示取值為0.1的懲罰參數(shù)，m的值等于低密度奇偶校驗(yàn)碼校驗(yàn)矩陣中校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，∑表示求和操作，j表示低密度奇偶校驗(yàn)碼校驗(yàn)矩陣的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)序號(hào)，j的取值范圍為1到m的正整數(shù)，z_j表示上次交替方向迭代的低密度奇偶校驗(yàn)碼校驗(yàn)矩陣的第j個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)向量，λ_h表示上次交替方向迭代的低密度奇偶校驗(yàn)碼校驗(yàn)矩陣的第h個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的拉格朗日乘子向量，x_s表示上次交替方向迭代的待譯碼的低密度奇偶校驗(yàn)碼中第s個(gè)碼元，a、i和s的取值都與k相等，h的取值與j相等；

(4)利用布雷格曼拉格朗日公式，計(jì)算當(dāng)前交替方向迭代的低密度奇偶校驗(yàn)碼校驗(yàn)矩陣每個(gè)檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)向量：

其中，z_t表示當(dāng)前交替方向迭代的低密度奇偶校驗(yàn)碼校驗(yàn)矩陣的第t個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)向量，PP_v表示低密度奇偶校驗(yàn)碼校驗(yàn)矩陣的第v個(gè)檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)多面體，β表示取值為0.2的懲罰參數(shù)，P_w表示低密度奇偶校驗(yàn)碼校驗(yàn)矩陣的第w個(gè)檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的選擇矩陣，x表示當(dāng)前交替方向迭代的待譯碼的低密度奇偶校驗(yàn)碼的碼元向量，t、v和w的取值與j相等；

(5)利用下式，計(jì)算當(dāng)前交替方向迭代的低密度奇偶校驗(yàn)碼校驗(yàn)矩陣每個(gè)檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的拉格朗日乘子向量；

λ_l＝λ_h+τ(P_wx-z_t)

其中，λ_l表示當(dāng)前交替方向迭代的低密度奇偶校驗(yàn)碼校驗(yàn)矩陣的第l個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的拉格朗日乘子向量，l的取值與h相等，τ表示取值為3.2的懲罰參數(shù)；

(6)判斷當(dāng)前交替方向迭代的待譯碼的低密度奇偶校驗(yàn)碼每個(gè)碼元是否滿足譯碼終止條件，若是，則執(zhí)行步驟(7)，否則，執(zhí)行步驟(3)；

所述的譯碼終止條件是指滿足以下兩個(gè)條件之一的情形：當(dāng)前迭代次數(shù)達(dá)到最大迭代次數(shù)1000，或者當(dāng)前交替方向迭代的待譯碼的低密度奇偶校驗(yàn)碼的碼元向量和校驗(yàn)矩陣相乘等于0；

(7)輸出譯碼的低密度奇偶校驗(yàn)碼每個(gè)碼元的值。