(8176,7156,7/8),CCSDS协议下LDPC码的Turbo编码,最小和译码,基本思路和部分关键代码
时间: 2024-02-15 14:04:20 浏览: 32
LDPC码的Turbo编码是一种基于迭代的纠错编码方法,其中最小和算法是一种常用的LDPC码译码算法,在CCSDS协议下LDPC码的Turbo编码中也可以使用最小和算法进行译码。以下是实现CCSDS协议下LDPC码的Turbo编码的最小和译码的基本思路和部分关键代码:
1. 定义码字长度、信息位长度和校验位长度等参数:
```
#define N 8176 // 码字长度
#define K 7156 // 信息位长度
#define M (N-K) // 校验位长度
#define ITER 8 // 迭代次数
```
2. 定义LDPC码的校验矩阵H和生成矩阵G:
```
int H[M][N] = {0}; // 校验矩阵
int G[K][N] = {0}; // 生成矩阵
// 初始化校验矩阵和生成矩阵
// ...
```
3. 定义最小和译码的迭代结构体和相关参数:
```
// 迭代结构体
typedef struct {
int* input; // 接收到的码字
int* output; // 译码后的消息
int* lambda; // 对数似然比
int* alpha; // 前向信息
int* beta; // 后向信息
int* gamma; // 校验节点信息
} MinSumIter;
// 相关参数
int Lc = 16; // 校验节点度
int Lr = 16; // 信息节点度
```
4. 实现Turbo编码的主函数:
```
void turbo_encode(int* input, int* output) {
// TODO: 实现Turbo编码的编码子模块
}
void turbo_decode(int* input, int* output) {
// 初始化迭代结构体
MinSumIter iter;
iter.input = input;
iter.output = output;
iter.lambda = (int*)malloc(sizeof(int) * N);
iter.alpha = (int*)malloc(sizeof(int) * N);
iter.beta = (int*)malloc(sizeof(int) * N);
iter.gamma = (int*)malloc(sizeof(int) * M * Lc);
// 初始化对数似然比
for (int i = 0; i < N; i++) {
iter.lambda[i] = (input[i] == 0) ? INT_MAX : -INT_MAX;
}
// 迭代计算
for (int i = 0; i < ITER; i++) {
// 计算前向信息
for (int j = 0; j < N; j++) {
int sum = 0;
for (int k = 0; k < M; k++) {
int index = k * Lc + j % Lc;
int sign = ((j / Lc) == k) ? 1 : -1;
sum += sign * iter.gamma[index];
}
iter.alpha[j] = iter.lambda[j] + sum;
}
// 计算后向信息
for (int j = 0; j < N; j++) {
int sum = 0;
for (int k = 0; k < M; k++) {
int index = k * Lc + j % Lc;
int sign = ((j / Lc) == k) ? 1 : -1;
sum += sign * iter.gamma[index];
}
iter.beta[j] = iter.lambda[j] + sum;
}
// 计算校验节点信息
for (int j = 0; j < M; j++) {
for (int k = 0; k < Lc; k++) {
int index = j * Lc + k;
int sum = 0;
for (int l = 0; l < Lr; l++) {
int node = H[j][l*Lc+k];
sum += ((iter.beta[node] - iter.gamma[index]) < 0) ? -1 : 1;
}
iter.gamma[index] = sum;
}
}
// 计算译码后的消息
for (int j = 0; j < K; j++) {
int sum = 0;
for (int k = 0; k < Lr; k++) {
int node = H[k][j];
sum += ((iter.beta[node] - iter.gamma[k*Lc+j%Lc]) < 0) ? -1 : 1;
}
iter.output[j] = (sum < 0) ? 1 : 0;
}
}
// 释放内存
free(iter.lambda);
free(iter.alpha);
free(iter.beta);
free(iter.gamma);
}
```
以上是实现CCSDS协议下LDPC码的Turbo编码的最小和译码的基本思路和部分关键代码,具体的实现需要根据算法细节进行完善。