一种基于提前终止迭代策略的极化码改进bp译码方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于计算机译码领域，特别涉及一种基于提前终止迭代策略的极化码改进 BP译码方法。
【背景技术】
[0002] 极化码具有以较低的编译码复杂度达到香农限的能力，因此，在最近的几年中引 起了人们的关注。为了说明极化码的性能，Arikan给出了第一个译码算法一一连续消除译 码算法，即SC。之后，又有人又提出了一些改进的SC译码算法。由于SC译码算法的本质， 以上提出的算法都有较高的译码延迟以及较低的输出等缺点，因此，在实际生活中的应用 受到了影响。
[0003] BP作为一种并行译码算法，在Polar上的应用引起了人们很大的关注。然而，这种 算法需要大量的迭代次数，使得译码时需要计算大量的数据，具有较高的计算复杂度。
【发明内容】
[0004] 基于以上技术问题，本发明公开了一种基于提前终止迭代策略的极化码改进BP 译码方法，所述方法使用极化码的信息比特似然比的收敛情况作为BP译码算法停止迭代 的准则；所述方法包括以下步骤：
[0005] S100、输入：接收矢量r，最大迭代次数Max_iter，信道可靠度L。，收敛阈值e， { e |0 < e < 1}；
[0006] S200、初始化：如果位于因子图中（i，l)的是信息比特，则尺F^zO,否则 R'.a=-〇〇, t =〇, p =〇, 4,?+1 =Lc*ri;
[0007] 其中，表示在第t次迭代过程中，位于因子图中（i，j)处节点从左向右传递的 信息，即右信息；Fu表示因子图中第i行，第一列的节点收敛标记；t表示迭代次数；p表示 信息比特计数变量；i为因子图中的行索引；j为因子图中的列索引；?表示在第t次迭代 过程中位于因子图中（i，j)处节点从右向左传递的信息，即左信息；
[0008] S300、更新：根据下式（1)对因子图中每个节点先从右向左进行更新，然后从左向 右进行更新；
【主权项】
1. 一种基于提前终止迭代策略的极化码改进BP译码方法，其特征在于：所述方法使用 极化码的信息比特似然比的收敛情况作为BP译码算法停止迭代的准则；所述方法包括以 下步骤： S100、输入：接收矢量r，最大迭代次数Max_iter，信道可靠度L。，收敛阈值ε ; S200、初始化：如果位于因子图中（i，l)的是信息比特，则A1 =C^Fu= 0,否则 Κ,ι =_00，t = 〇, P = 〇,4?+i = Zc ; 其中，表示在第t次迭代过程中，位于因子图中（j，j)处节点从左向右传递的信息， 即右信息；Fu表示因子图中第i行，第一列的节点收敛标记；t表示迭代次数；P表示信息 比特计数变量；i为因子图中的行索引；j为因子图中的列索引；右, ;表示在第t次迭代过程 中位于因子图中（j，j)处节点从右向左传递的信息，即左信息； S300、更新：根据下式（1)对因子图中每个节点先从右向左进行更新，然后从左向右进 行更新；
其中 g(x，y) = _2arctanh(tanh(x/2)tanh(y/2))，tanh(x)为双曲正切函数， arctanh(x)为反双曲正切函数； 5400、 迭代：对于位于因子图中（i，l)的信息比特，判断该信息比特的收敛标记Fu = 〇是否成立，如果成立转至步骤S401 ;如果不成立，转至步骤S403 ; 5401、 判断信息比特的広\么,与G1是否满足下式（2),
如果该信息比特的右「/、右4与右〗1满足上式（2)，则转至步骤S402 ;如果不满足，则转至 步骡S403 ; 5402、 设置p = p+1，Fia= 1，此时判断p = K是否成立，K表示信息比特个数； 如果p = K成立，停止迭代； 如果p = K不成立，转至步骤S403 5403、 继续判断下一个信息比特；如果位于因子图中（i，l)位置的所有信息比特作同 样处理后，则t = t+Ι，如果t = Max_iter，停止迭代，否则转至步骤S300 ;如果位于因子图 (i，1)位置的信息比特没有处理完，则处理下一个信息比特，转至S400 ; S500、判决：停止迭代后，如果Au>〇,码字中弟i比特的硬判结果《,=1,否则》,=0,输出译 码比特。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：优选的，所述步骤S400中判断该信息比 特的收敛标记Fu= 0是否成立具体为，当该信息比特不满足上式（2)时，则收敛标记F U =O成立。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述收敛阈值取值范围为{ε |0 < ε < 1} 〇
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述收敛阈值ε = 0. 01。
【专利摘要】本发明提出了一种基于提前终止迭代策略的极化码改进的BP译码方法，所述方法使用极化码的信息比特似然比的收敛情况作为BP译码算法停止迭代的准则，用以减少迭代次数，进而达到降低BP译码算法复杂度的目的。仿真结果表明，该策略大大减少了译码迭代次数，在最大迭代次数为60，信噪比为3.5dB时，平均迭代次数比原始的BP译码算法减少了80％，比目前已有的提前终止迭代策略要好。
【IPC分类】H03M13-11
【公开号】CN104539296
【申请号】CN201510030217
【发明人】李卓, 邢莉娟, 刘军旗
【申请人】西安电子科技大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月21日