[發明專利]基于動態翻轉比特的置信傳播譯碼方法

有效

• 申請號: 202010332354.1
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111490796B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 張建勇
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種基于動態翻轉比特的置信傳播譯碼方法，其特征在于，包括：

步驟S1：計算出待譯碼信號的對數似然比和存儲所述對數似然比的實數矩陣，利用所述實數矩陣通過關鍵比特序列生成算法生成動態翻轉比特集合；

步驟S2：依次遍歷所述動態翻轉比特集合中的每個元素，使用所述元素中包含的翻轉比特對應的值對所述實數矩陣進行更新；

步驟S3：將待譯碼信號的對數似然比、極化碼的信息比特位置和更新后的實數矩陣輸入到極化碼置信傳播BP算法，BP算法的譯碼器輸出譯碼比特；

步驟S4：判斷所述BP算法的譯碼器輸出的譯碼比特是否滿足設定的校驗條件，如果是，執行步驟S5；否則，執行步驟S6；

步驟S5：遍歷終止，將所述BP算法的譯碼器輸出的譯碼比特作為所述待譯碼信號的譯碼結果，輸出所述譯碼結果；

步驟S6：繼續遍歷動態翻轉比特集合中的下一個元素，使用所述下一個元素中包含的翻轉比特對應的值對所述實數矩陣進行更新，返回執行步驟S3；

所述的步驟S1中的計算出待譯碼信號的對數似然比和存儲所述對數似然比的實數矩陣，利用所述實數矩陣通過關鍵比特序列生成算法生成動態翻轉比特集合，包括：

設為接收信號，為一長度為N的一個向量，llr為待譯碼信號的對數似然比，由計算出，為一長度為N的一個向量，llr_i＝p(y_i|0)/p(y_i|1)，其中，llr_i為llr中第i個元素，y_i為中第i個元素，p(y_i|0)為輸入為0時的條件概率，p(y_i|1)為輸入為1時的條件概率；

A是極化碼的信息比特位置，A^c是極化碼的凍結比特位置，L與R為一實數矩陣，其大小為(N,log2(N)+1)，L和R是存儲對數似然比llr的矩陣，L和R采用如下公式(4)初始化：

R_i,0表示R矩陣中位置為(i,0)的元素，L_i,0表示L矩陣中位置為(i,0)的元素；

u和x為一向量，長度為N，u是碼字的估計值，采用如下公式由L和R得到：

其中，L_i,0或R_i,0表示L或R矩陣中第i行第0列的元素，u_i表示u中第i個元素；

x是L與R第s列上的估計值，1＝s＝m+1，采用如下公式得到

其中，L_i,s或R_i,s表示L或R矩陣中第i行第s列的元素，x_i表示x中第i個元素；

利用初始化后的L及R通過函數DCS()生成動態翻轉比特集合Ω，函數DCS()的輸入參數λ_th是一整數，F是一大于0的整數，函數DCS()的具體處理過程包括：初始化凍結比特索引集合Af，然后對L和R的每一列進行比較，設當前循環到L和R的第m列，這樣第m列依據式(2)對應的判決結果為x，u和x可以分為2^n-m個長度為2^m的子向量，設第k個子向量為x^k和u^k，G(2^m)為大小為(2m，2m)的矩陣，生成矩陣其中F＝[1 0；1 1]，表示2^m次kronecker冪，如果u^kG(2^m)等于x^k，則Af并上u^k的行索引，其中ind(.)表示u^k的行索引；

循環終止后，根據更新后的Af生成CS-1，根據式(3)確定

ω＝floor(log2(F/|CS-1|)) (3)

式中floor(.)為向上取整函數；

根據現有算法得到CS-ω，將CS-ω作為生成的動態翻轉比特集合Ω。