基于深度神经网络的LDPC码ADMM惩罚译码方法技术

技术编号:43906095 阅读:55 留言:0更新日期:2025-01-03 13:15
本发明专利技术公开了一种基于深度神经网络的LDPC码ADMM惩罚译码方法,涉及通信系统译码方法技术领域。所述方法包括如下步骤:构建LDPC码ADMM惩罚译码的DNN深度网络网络模型;使用构建的DNN深度神经网络模型优化ADMM算法中的超参数;使用优化了超参数的ADMM算法对通信网络中的低密度奇偶校验码LDPC进行惩罚译码。所提出的方法不仅显著提高了LDPC码的误码性能,还减少了平均迭代次数,展示出在复杂通信环境中的实际应用潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信系统译码方法,尤其涉及一种基于深度神经网络的ldpc码admm惩罚译码方法。


技术介绍

1、随着通信技术的不断发展,低密度奇偶校验码(low-density parity-checkcode,ldpc码)在现代通信系统中扮演着越来越重要的角色。ldpc码以其接近香农限的优异性能和良好的错误纠正能力,成为了5g通信标准以及卫星通信等领域的关键技术。然而,传统的ldpc码译码算法,如和积算法(sum-product algorithm,spa)和最小和积算法(min-sum algorithm,msa),在高效性和复杂度之间存在较大的权衡问题。特别是在高噪声环境下,传统译码算法存在误码平层效应,即误码性能随着信噪比的增长缓慢,难以满足对误码性能有高需求的实际通信场景的应用。

2、近年来,交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,admm)作为一种高效的优化算法,因其在大规模计算问题中的优异表现,逐渐被引入到ldpc码的译码中。admm技术通过分解原问题为若干易于求解的子本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于深度神经网络的LDPC码ADMM惩罚译码方法,其特征在于包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的基于深度神经网络的LDPC码ADMM惩罚译码方法,其特征在于,ADMM算法中的主要迭代步骤描述如下:

3.如权利要求2所述的基于深度神经网络的LDPC码ADMM惩罚译码方法,其特征在于:所述DNN深度神经网络模型为一个多层网络,每一层对应ADMM算法中超参数的迭代过程。

4.如权利要求3所述的基于深度神经网络的LDPC码ADMM惩罚译码方法,其特征在于,所述深度神经网络模型中的每一层包含以下三个子模块:大小为n+Γa的原始变量更新层,大小为(n+Γ...

【技术特征摘要】

1.一种基于深度神经网络的ldpc码admm惩罚译码方法,其特征在于包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的基于深度神经网络的ldpc码admm惩罚译码方法,其特征在于,admm算法中的主要迭代步骤描述如下:

3.如权利要求2所述的基于深度神经网络的ldpc码admm惩罚译码方法,其特征在于:所述dnn深度神经网络模型为一个多层网络,每一层对应admm算法中超参数的迭代过程。

4.如权利要求3所述的基于深度神经网络的ldpc码admm惩罚译码方法,其特征在于,所述深度神经网络模型中的每一层包含以下三个子模块:大小为n+γa的原始变量更新层,大小为(n+γa)*2+4γc的辅助变量更新层,大小为(n+γa)*2+4γc的拉格朗日乘子更新层,其中n表示原始变量的个数,γa表示新增辅助变量的个数。

5.如权利要求4所述的基于深度神经网络的ldpc码admm惩罚译码方法,其特征在于:所述原始变量更新层用于负责更新admm算法中的原始变量v,其核心操作是基于当前估计值和拉格朗日乘子的更新公式,使用admm方法进行计算,通过对权重矩阵a和向量b的矩阵操作来实现对目标函数的优化,更新过程引入惩罚参数α和正则化参数u1、u2、u3。

6.如权利要求4所述的基于深度神经网...

【专利技术属性】
技术研发人员:白晶安泽东苏超熙高佳庆李聪聪庄珊娜王正友
申请(专利权)人:石家庄铁道大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1