基于可靠度的循环冗余校验算法(2)
F=erfcD(sn/2(1
其中:
D(x=10x20(2
erfc(x=1-2π ∫x0e-θ2dθ(3
1译码可靠度的计算。
设信道接收端接收到的信息序列为S=(s0s1s2…sn,PECRC算法在每次迭代后,有一个用来判定是否停止迭代的度量,这里称之为译码可靠度,表示为P,其具体计算方法如下。
①从S中提取出所有的CRC校验部分,形成序列S1=(a0a1a2…am,且m ②将S送入译码器中,从每次迭代后的硬判决序列中分别提取出CRC码的信息部分和校验部分,形成序列s=(s0s1s2…st和S2=(b0b1b2…bm,且t ③对得到的序列s进行CRC编码,然后从得到的编码序列中提取出校验部分形成序列S3=(c0c1c2…cm。
④计算译码可靠度P如下:
P=PRE1(S1,S2+PRE2(S2,S3(4
其中:
PRE1(S1,S2=(1-Q1-length(S1,S2,0len-F(5
PRE2(S2,S3=Qlength(S2,S3,1len(6
len为提取出的CRC校验序列的长度,F为由当前信噪比计算得到的误比特率,Q为信道的可靠性值[11],length函数用来计算不同校验序列间的异同,分别计算如下:
len=m+1(7
Q=4aenrate(8
length(X1,X2,k=X1序列与X2序列不同比特的个数,k=0
X1序列与X2序列相同比特的个数,k=1; k∈{0,1}(9
在式(8中,a为信道的衰落幅度,en为转换为十进制的sn,rate为码率。在式(5中,当序列S1和S2不同比特的个数与总个数的比值越接近信道的误比特率时,本次迭代的译码结果越可靠。
2算法的实现步骤。
在此算法中,会设置一个阈值T,用以判断是否提前停止迭代,具体流程如图1所示。
图片
图1PECRC迭代停止算法的工作流程
2.2基于可靠度的CRC重传算法
本节提出的重传算法,在使用2.1节提出的PECRC迭代停止算法的基础上,通过比较至多3次传输的译码结果,来得到本帧数据的最佳译码结果。
13次传输的最佳译码结果的计算。
设某帧连续3次传输的译码结果分别为U1、U2和U3,Ui=(ui,1ui,2…ui,n,i∈{1,2,3},n为本帧数据的长度,设每次译码后得到的最大可靠度为Pi。设最佳译码结果为U=(u1u2…un,则对于序列中的第i位信息比特ui,有
ui=u1,i,u1,i=u2,i
u2,i,u2,i=u3,i
u3,i,u3,i=u1,i; i∈[1,n](10
其中:uj,i表示该帧数据在重传第j次时,所对应的译码结果中的第i位比特。此过程实际上是将同一帧的连续3次传输的译码结果进行比较,将对应比特位上至少有2次相同的比特作为该位的最终译码结果输出。
2算法的实现步骤。
需设置一个重传阈值C,来判断是否对数据序列进行重传,具体流程如图2所示。
分区
图片
图2PECRC重传算法的工作流程
3基于Matlab的仿真
3.1仿真环境
模拟高斯白噪声信道,传输双极性非归零码,码率为1/2,使用对数最大后验概率(Log Maximum A Posteriori, LogMAP译码算法及随机交织器[12],最大迭代次数为20次,采用(8,5的CRC码,生成多项式[13]为g(x=x3+x2+1。PECRC迭代停止算法仿真使用了200帧数据,重传算法使用了20帧数据,每帧长均为402位,包括400位的信息序列和2位尾比特,由Matlab随机生成。
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