【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信技术和信道编译码，特别是一种物理层网络编码的ldpc新型译码调度方法。
技术介绍
1、网络编码(network coding，nc)证明了中继节点对传入的用户信息能进行转发和编码操作，来提升网络的吞吐量。该思想可以用于双向中继信道(two-way relay channel，twrc)下，两个用户在不同时隙将信息传递给中继节点，中继节点对收到的信息进行编码和转发操作,以此来交换用户的信息。为了进一步降低传输时隙，物理层网络编码(physical-layer network coding,pnc)克服电磁波之间的干扰同时发送用户信息，来提高多用户无线网络的吞吐量。在多址接入(multi-access,mac)阶段，两个用户同时将信息传递给中继节点，中继节点对收到的信息通过异或操作来进行编码。pnc系统与信道编码技术相结合能够提高无线通信的可靠性，其中两个用户采用相同的线性信道码。特别地，在pnc系统中已经广泛地研究了性能优异的低密度奇偶校验码。ldpc码的译码性能能够无限接近香农限，且定义在伽罗域上gf(22)的非二进制ldpc码在中短码有着更好的误码率性能，但计算复杂度大大增加。
2、目前，在pnc系统下，结合置信传播译码方案主要有联合信道编码和物理层网络编码，首先对发送的信息进行置信传播译码，再通过译码结果将其映射成异或比特。置信传播的调度策略的定义是沿着ldpc码的tanner图传递信息的顺序，它影响了译码器的收敛速度，译码复杂度和纠错性能。且在pnc系统下的ldpc译码方案多为并行调度方案
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种物理层网络编码的ldpc新型译码调度方法，该方法采用变量节点为中心的原则进行选择性分层的译码调度，加快译码收敛速度，进而提升译码误码率性能。考虑整个方法的译码复杂度，所提出的vsr-lbp的调度方法虽然在更新过程中的复杂度有所增加，但大大减少了译码次数，因此所提出的译码调度方法在整个系统上的译码复杂度是保持不变甚至有所下降的。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种物理层网络编码的ldpc新型译码调度方法，包括以下步骤：
3、步骤s1：获得信道传输的信息，并通过最大似然概率计算变量节点的初始化信道概率，设置最大迭代次数和终止迭代条件；
4、步骤s2：通过校验方程计算校验节点的可靠性和变量节点的可靠性，同时通过前后两次变量节点译码结果的变化计算变量节点的稳定性；
5、步骤s3：利用变量节点的稳定性和可靠性进行分层更新排序；
6、步骤s4：根据排序后的变量节点进行顺序的置信传播；其中置信传播采用fft形式的置信传播；
7、步骤s5：更新变量节点后验概率和译码结果，并判断是否满足迭代终止条件，若满足则输出译码结果作为译码码字，如若不满足则继续重复步骤s2-s5直到满足迭代终止条件或最大迭代次数。
8、在一较佳的实施例中，步骤s1包括以下步骤：
9、步骤s11、获取信道传输信息：在中继节点接收到的信息是来自两个用户信息的叠加值，由下式给出
10、y＝haxa+hbxb+nr (1)
11、其中ha和hb是用户与中继直接的功率增益，并且增益在接收端是已知的，能够通过盲信道估计获得；nr表示高斯随机噪声向量，其均值为0和方差为
12、令yr＝haxa+hbxb表示在无噪声的情况下叠加符号；在接收向量中有四种可能的信号t＝{ha+hb,-ha+hb,ha-hb,-ha-hb}，且tl表示第l个符号，其中0≤l＜4；
13、步骤s12、计算变量节点的初始化信道概率：每一个tl的先验概率是相同的，即，pr{tl}＝1/4；给定接收符号yj，yr＝tl初始化概率为
14、
15、其中0≤j＜n，0≤l＜4,β是概率归一化因子；每个码字符号tl的四种概率在pnc译码中迭代更新；假设每个码字的这四个信息的组合对应gf(22)＝{0,1,2,3}，且码字的初始信道概率向量为f＝[f0,f1,f2,f3]；
16、步骤s13、初始化参数：设置最大迭代次数和终止迭代条件，最大迭代次数imax＝50；初始化迭代次数i＝1，当满足奇偶校验方程或迭代次数大于最大迭代次数时，迭代终止，输出译码码字。
17、在一较佳的实施例中，步骤s11中，将功率增益ha和hb设置为1.2和0.8。
18、在一较佳的实施例中，步骤s2包括以下步骤：
19、步骤s21、计算校验节点可靠性：定义作为与校验节点i相邻的所有变量节点中最小的后验概率，且ξi∈[0,1]；让s＝(s0,s1,…,sm-1)＝cr·ht定义为码字cr的m组伴随式向量，假设第i个校验节点的伴随式为其中0≤i＜m；分析校验节点的伴随式和可靠性的关系将其分为可靠和不可靠节点；
20、令τi表示第i个校验的概率可靠性向量，则有
21、
22、通过τi进一步对校验节点的可靠性进行划分，令rc表示校验节点的可靠性向量；表示第i个校验节点是不可靠的，表示第i个校验节点是可靠的；当τi＝0时，认为该校验节点一定不可靠，令当τi＝ξi时；设θ是(0,1)上的均匀随机变量值，在每次迭代中针对每个校验节点都独立地绘制；通过下式得到第i个校验节点的可靠性向量：
23、
24、步骤s22、计算变量节点的可靠性：通过分析校验节点的可靠性，从中发现，变量节点是否收敛影响着整个译码性能；变量节点的可靠性由与其相邻的所有校验节点的可靠性组成，若所有的校验节点都可靠，则说明该变量节点可靠；反之则不可靠；因此定义变量节点的可靠性向量为rv，由下式给出：
25、
26、其中or对二进制的或运算；
27、步骤s23、计算变量节点的稳定性：首先给出不稳定决策，若变量节点译码符号在更新之前和之后是不同的，则该变量节点是不稳定的；定义集合为变量节点的稳定性，其中在第k次迭代中，第j变量节点的稳定性由下式给出：
28、
29、若前后两次迭代译码判决的结果不同，则该变量节点是不稳定反之
30、在一较佳的实施例中，步骤s3包括以下步骤：
31、步骤s31、根据变量节点的稳定性向量和变量节点的可靠性向量对变量节点更新顺序进行排序，令队列q表示为变量节点在每次迭代的更新顺序；在每次迭代中，令不可靠且不稳定的变量节点j优先更新，即和将这些节点按顺序放到队列q中作为第一部分；其次，将不可靠且稳定的变量节点作为队列q的第二部分，即和然后，将可靠且不稳定的变量节点作为队列的第三部分，即和最后，将可靠且稳定的变量节点作为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种物理层网络编码的LDPC新型译码调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种物理层网络编码的LDPC新型译码调度方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种物理层网络编码的LDPC新型译码调度方法，其特征在于，步骤S11中，将功率增益hA和hB设置为1.2和0.8。
4.根据权利要求1所述的一种物理层网络编码的LDPC新型译码调度方法，其特征在于，步骤S2包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种物理层网络编码的LDPC新型译码调度方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种物理层网络编码的LDPC新型译码调度方法，其特征在于，步骤S4包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的一种物理层网络编码的LDPC新型译码调度方法，其特征在于，步骤S5包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种物理层网络编码的ldpc新型译码调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种物理层网络编码的ldpc新型译码调度方法，其特征在于，步骤s1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种物理层网络编码的ldpc新型译码调度方法，其特征在于，步骤s11中，将功率增益ha和hb设置为1.2和0.8。
4.根据权利要求1所述的一种物理层网络编码的ldp...
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