[发明专利]一种无速率Spinal码的前向堆栈译码方法

摘要

本发明公开了一种无速率Spinal码的前向堆栈译码方法，包括步骤一、设置参数；二、初始状态压入B_stack；三、iD<n/k时i加1转四；iD≥n/k时转九；四、清空C_stack，将B_stack节点压入C_stack；五、扩展C_stack栈顶节点压入C_stack；C_stack大小等于Clim时转八；六、C_stack节点由栈顶向下降序排，栈顶节点层数小于iD时转五；栈顶节点层数等于iD时转七；七、遍历C_stack至将B‑1个节点压入B_stack；节点数小于B‑1时转三；八、遍历C_stack至将B个节点压入B_stack后转三；节点数大于0小于B时转三，层数iD的节点不存在时转十；九、译码结果输出；十、终止译码。本发明计算量小。

主权项

一种无速率Spinal码的前向堆栈译码方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、设置译码器参数：设置码树的总层数M、搜索单元大小D、每单元搜索完成后所得到的最大路径数目B、在一个搜索单元中搜索时的最大扩展路径数Clim和搜索层指数i，其中，M＝n/k，n为无速率Spinal码的信息序列的长度，k为将无速率Spinal码的信息位分段后每段的信息序列的长度，D为能整除M的正整数，i的初始值为0；步骤二、初始化搜索堆栈C_stack和保留路径堆栈B_stack，令译码器的初始hash状态与编码器的hash状态相同，将译码器的初始hash状态作为初始扩展节点压入保留路径堆栈B_stack，并将初始路径可靠度置为0，将初始扩展节点的层数置为0；步骤三、比较iD与n/k的大小，当iD＜n/k时，将i增加1，执行步骤四；当iD≥n/k时，执行步骤九；步骤四、清空搜索堆栈C_stack，并将保留路径堆栈B_stack中的节点按可靠度大小顺序压入搜索堆栈C_stack，使得搜索堆栈C_stack中的节点按可靠度大小由栈顶向下降序排列，之后清空保留路径堆栈B_stack；步骤五、扩展搜索堆栈C_stack的栈顶节点，遍历所有的可能输入，由子节点的路径编码序列和已有的信道观测值计算子节点的可靠度；删除被扩展过的栈顶节点，并将所有获得的子节点压入搜索堆栈C_stack；在扩展搜索堆栈C_stack的栈顶节点的过程中，当搜索堆栈C_stack的大小等于在一个搜索单元中搜索时的最大扩展路径数Clim时，终止扩展过程，执行步骤八；步骤六、对搜索堆栈C_stack中的节点按照可靠度大小由栈顶向下降序排序，当搜索堆栈C_stack的栈顶节点的层数小于iD时，返回步骤五继续扩展搜索堆栈C_stack的栈顶节点；当搜索堆栈C_stack的栈顶节点的层数等于iD时，执行步骤七；步骤七、将搜索堆栈C_stack的栈顶节点压入保留路径堆栈B_stack，同时遍历搜索堆栈C_stack至将除栈顶节点以外的可靠度依次从大到小排列的前B‑1个层数为iD的节点，按可靠度从大到小的顺序依次压入保留路径堆栈B_stack后停止，之后返回步骤三；当除栈顶节点以外的层数为iD的节点数目小于B‑1时，遍历搜索堆栈C_stack，将所有层数为iD的节点压入保留路径堆栈B_stack之后停止，之后返回步骤三；步骤八、遍历搜索堆栈C_stack至将搜索堆栈C_stack中可靠度依次从大到小排列的前B个层数为iD的节点，按可靠度大小顺序依次压入保留路径堆栈B_stack后停止，之后返回步骤三；当层数为iD的节点数目大于0且小于B时，遍历搜索堆栈C_stack，将所有层数为iD的节点压入保留路径堆栈B_stack之后停止，之后返回步骤三；当层数为iD的节点不存在时，执行步骤十；步骤九、将保留路径堆栈B_stack中可靠度最大的节点的信息比特输入作为译码结果输出；步骤十、终止译码过程、输出译码错误，等待新的接收信息；步骤五中由子节点的路径编码序列和已有的信道观测值计算子节点的可靠度依据的计算公式为L(Zt)＝L(Z0)+logP(yt|xt(Zt))，其中，Z0为可靠度为L(Z0)的母节点，Zt为母节点Z0的一个子节点，L(Zt)为子节点Zt的可靠度，xt(Zt)为由母节点Z0转移至子节点Zt的路径编码序列，yt为已有的信道观测值，P(yt|xt(Zt))为当信道输入为xt(Zt)、输出为yt时的信道转移概率。