[发明专利]一种基于深度优先的分布式算术码解码方法

摘要

本发明公开了一种基于深度优先的分布式算术码解码方法，该方法包括以下步骤：数据结构和全局变量；深度优先解码概要；单路径搜索；叉节点处的译码器行为；压缩端节点暂停路径列表；在线内存释放；选择最佳暂停路径；终止条件。将深度优先解码与现有的广度优先解码进行比较，深度优先解码对短码执行得更好。

主权项

一种基于深度优先的分布式算术码解码方法，其特征在于，包括以下步骤：1)数据结构和全局变量：实现深度优先算法，需要为DAC定义一个节点的数据结构，包括以下成员：i:该节点的等级，即到该节点结束的路径长度；l,h和c:具有相同精度的三个整形变量；l和h分别是节点的上限和下限；c用来缓冲来自DAC比特流的比特量；p:将DAC比特流读入c的下一位的位置；d：该节点结束处与边信息之间路径的汉明距离；m：该节点结束处路径的总体度量；child0，child1和parent：这三个指针分别指向该节点的左分支节点、右分支节点和双亲节点；此外，需要以下全局变量：bst：指向叶子节点的最佳完整路径；spaths：其元素指向端节点的暂停路径的指针数组；nsp：在spaths中占用的元素数量；dmin：最小完整路径与边信息之间的汉明距离；如果一条路径和边信息之间的汉明距离等于或大于dmin，说明这个路径是不可能的；否则我们说这条路是可能的；2)深度优先解码概要：最初，根节点根据u0创建；然后解码器重复调用一次单路径搜索函数，compact_list函数，它从spaths中删除不可能的暂停路径的端节点，wakeup_path函数，从spaths选择最佳暂停路径来产生一条新的通路，直到最终满足条件结束循环；最后，信源的最优估计通过追溯bst而获得；3)单路径搜索：遍历从一个等级为i的s节点开始；解码器首先通过s.l，s.h和s.c计算u，然后通过u决定当前符号如果等于0或1，边信息和在节点s的子结点结束的路径之间的汉明距离将会是如果很明显在子结点处结束路径是有希望的，因此解码器创建的s的子结点和重新指向s到它的的子节点；否则，解码器调用prune_path函数来修剪在s节点结束的路径并且终止通过；如果u落在重叠间隔内，这个问题将会变得复杂，所以branch函数被定义来描述在叉结点解码器的行为；如果传递到达叶结点没有被终止，它被称为一个完整传递，这意味着在该叶节点处结束的完整路径必须是到现在为止的最佳全路径，因此必须更新最小全路径与边信息之间的汉明距离dmin；4)叉节点处的译码器行为：如果s是叉节点，除非这条通路被中止了，至少有一条s的子路径是可行的，即如果s的左子路径是不可行的，它的右子路径必须可行，反之亦然；如果s的所有子路径都是可行的，对应的子节点会更好，即为了更好的整体指标，子路径将被挑选出来继续这条通路，然而未被选择的分支将被存储到spaths数组中；5)暂停路径的节点压缩列表：在每个完整路径之后，解码器用以dst结尾的完整路径和边信息之间汉明距离来更新dmin；然后利用新的dmin，解码器通过去除指向无条件暂停路径的末端节点的节点指针来压缩该spaths数组：如果路径和边信息之间的汉明距离等于或大于dmin，则该路径将被修剪并且其指向其末端节点的节点指针将从spaths数组中删除；6)在线内存释放：压缩列表和通过函数调用修剪路径函数来部分释放分配给无用路径的内存，这通过向后迭代地删除无条件路径的末节点，直到末节点与其他路径共享为止；7)选择最佳暂停路径：调用压缩列表函数后，spaths中的所有元素将指向可能的暂停路径的结束节点；然后解码器调用wave_path路径函数，根据总体路径度量从暂停列表中选择最佳暂停路径；一旦确定了最佳暂停路径，将从其末端节点开始新的遍历，同时指向其末端节点的节点指针将从spaths中移除；8)终止条件：深度优先解码器的终止条件取决于实际约束；如果解码器不受复杂度约束，则终止条件可以是希望存储的暂停路径的数量：如果nsp＝0，即spaths是空的，则停止解码，这意味着DAC树已被完全搜索；如果解码器受复杂度约束，则创建的节点的数量可以用作终止条件：如果创建的节点的数量超过阈值，则停止解码。