1.算法仿真效果
matlab2022a仿真结果如下:
遗传优化迭代过程:
误码率对比:
2.算法涉及理论知识概要
低密度奇偶校验码(Low-Density Parity-Check Code, LDPC码)因其优越的纠错性能和近似香农极限的潜力,在现代通信系统中扮演着重要角色。归一化最小和(Normalized Min-Sum, NMS)译码算法作为LDPC码的一种高效软译码方法,通过调整归一化因子来改善其性能。而基于遗传优化的NMS译码算法最优归一化参数计算,旨在通过进化计算策略自动寻找最佳的归一化参数,进一步提升译码性能。
LDPC码是由稀疏校验矩阵定义的一类线性分组码。其校验矩阵H具有较低的行和列权重,这使得使用迭代算法进行译码成为可能。NMS算法是基于最小和(Min-Sum, MS)算法的改进版本,旨在减小最小和算法的过估计问题。
在NMS算法中,每个消息更新规则可以表示为:
遗传算法(Genetic Algorithm, GA)是一种基于自然选择和遗传机制的全局搜索优化方法,适用于解决复杂的非线性优化问题。在基于遗传优化的NMS译码参数搜索中,归一化因子R被视为一个需要优化的基因,通过不断迭代的“选择”、“交叉”和“变异”操作,寻找使译码性能最优的R值。
在迭代过程中,遗传算法通过不断探索搜索空间,逐渐逼近这个全局最优解。值得注意的是,归一化因子R的取值范围通常限制在(0, 1]区间内,因为过大的R可能导致消息放大失真,而过小的R则可能无法有效抑制过估计。
3.MATLAB核心程序
while gen < MAXGEN gen Pe0 = 0.999; pe1 = 0.001; FitnV=ranking(Objv); Selch=select('sus',Chrom,FitnV); Selch=recombin('xovsp', Selch,Pe0); Selch=mut( Selch,pe1); phen1=bs2rv(Selch,FieldD); for a=1:1:NIND X = phen1(a,:); %计算对应的目标值 [epls] = func_obj(X); E = epls; JJ(a,1) = E; end Objvsel=(JJ); [Chrom,Objv]=reins(Chrom,Selch,1,1,Objv,Objvsel); gen=gen+1; Error2(gen) = mean(JJ); end figure plot(Error2,'linewidth',2); grid on xlabel('迭代次数'); ylabel('遗传算法优化过程'); legend('Average fitness'); ................................................................................ fitness=mean(Ber); figure semilogy(SNR, Ber,'-b^',... 'LineWidth',1,... 'MarkerSize',6,... 'MarkerEdgeColor','k',... 'MarkerFaceColor',[0.2,0.9,0.5]); xlabel('Eb/N0(dB)'); ylabel('Ber'); title(['归一化最小和NMS,GA优化后的alpha = ',num2str(aa)]) grid on; save NMS4.mat SNR Ber Error2 aa
标签:误码率,NMS,Selch,译码,算法,归一化,优化 From: https://www.cnblogs.com/51matlab/p/18183171