comm.LDPCDecoder

解码二进制低密度校验码

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描述

的comm.LDPCDecoderSystem object™使用信念传播算法解码二进制LDPC码，作为解调后的软判决输出(接收比特的对数似然比)输入到目标。该目标解码一般的二进制LDPC码，其中奇偶校验矩阵中没有模式假设。有关更多信息，请参见信仰传播解码．

解码ldpc编码的信号。

创建comm.LDPCDecoder对象，并设置其属性。
使用参数调用对象，就像调用函数一样。

要了解更多关于System对象如何工作的信息，请参见什么是系统对象?．

创建

语法

ldpcdecoder = comm.LDPCDecoder

ldpcdecoder = comm.LDPCDecoder(奇偶校验)

ldpcdecoder = comm.LDPCDecoder (＿＿＿、名称、值)

描述

例子

ldpcdecoder= comm.LDPCDecoder创建二进制LDPC解码器System对象。该节点根据指定的奇偶校验矩阵执行LDPC译码。

ldpcdecoder= comm.LDPCDecoder (奇偶校验）设置ParityCheckMatrix财产奇偶校验并创建LDPC解码器System对象。的奇偶校验属性的描述必须指定输入ParityCheckMatrix财产。

ldpcdecoder= comm.LDPCDecoder (＿＿＿，的名字，价值）使用一个或多个名称-值对设置属性，以及来自任何前面语法的输入。例如,comm.LDPCDecoder(“DecisionMethod”、“软决定”)配置LDPC解码器System对象使用软判决方法解码数据，并输出数据类型的对数似然比双．将每个属性名用引号括起来。

属性

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除非另有说明，属性是nontunable，这意味着您不能在调用对象之后更改它们的值。对象在调用时锁定，而释放函数打开它们。

如果一个属性是可调，您可以随时更改它的值。

有关更改属性值的更多信息，请参见在MATLAB中使用系统对象进行系统设计．

`ParityCheckMatrix`- - - - - -奇偶校验矩阵
`dvbs2ldpc (1/2)`(默认)|稀疏二进制矩阵|nonsparse指数矩阵

奇偶校验矩阵，指定为稀疏(N- - - - - -K)———Nbinary-valued矩阵。N接收信号的长度必须在范围(0,2³¹)．K非编码消息的长度是否必须小于N．最后一个(N- - - - - -K)奇偶校验矩阵的列必须是伽罗瓦域2阶的可逆矩阵，女朋友(2)．

你也可以将奇偶校验矩阵指定为两列非稀疏索引矩阵，我的行和列索引1在奇偶校验矩阵中稀疏(我(:1),我(:,2),1)．

此属性接受数字数据类型。当您将此属性设置为稀疏二进制矩阵时，此属性还接受逻辑数据类型。

默认值使用dvbs2ldpc功能配置半率LDPC编码的稀疏奇偶校验矩阵，如DVB-S中规定的。2标准。

例子:dvbs2ldpc (R,“指数”)配置DVB-S的索引矩阵。2标准,R是码率，和“指标”的输出格式dvbs2ldpc类的行和列索引定义为两列双精度矩阵1S在奇偶校验矩阵中。

数据类型:双|逻辑

`OutputValue`- - - - - -输出值的格式
`“信息部分”`(默认)|`“整个码字”`

输出值格式，指定为以下值之一:

“信息部分”—对象输出aK-by-1列向量，只包含信息——接收到的对数似然比向量的一部分。K为未编码消息的长度。
“整个码字”—对象输出anN-乘1列向量包含整个对数似然比向量。N为接收信号的长度。
N和K必须与(N- - - - - -K)———K奇偶校验矩阵。

数据类型:字符

`DecisionMethod`- - - - - -决策方法
`“艰难的决定”`(默认)|`“软的决定”`

用于解码的判定方法，指定为以下值之一:

“艰难的决定”—输出数据类型的解码数据逻辑．
“软的决定”—对象输出数据类型的对数似然比双．

数据类型:字符

`IterationTerminationCondition`- - - - - -迭代终止条件
`“最大迭代数”`(默认)|`“奇偶校验满意”`

迭代终止的条件，指定为以下值之一:

“最大迭代数”—在指定的迭代次数之后解码结束MaximumIterationCount财产。
“奇偶校验满意”—解码在满足所有奇偶校验后终止。如果不满足所有的奇偶校验，解码将在指定的迭代次数之后终止MaximumIterationCount财产。

数据类型:字符

`MaximumIterationCount`- - - - - -解码迭代的最大次数
`50`(默认)|正整数

解码迭代的最大次数，指定为正整数。

数据类型:双

`NumIterationsOutputPort`- - - - - -输出执行的迭代次数
`假`(默认)|`真正的`

执行的迭代的输出次数，指定为假或真正的．若要输出执行的迭代次数，请将此属性设置为真正的．

数据类型:逻辑

`FinalParityChecksOutputPort`- - - - - -输出最终校验
`假`(默认)|`真正的`

输出最终奇偶校验，指定为假或真正的．若要输出最终计算的奇偶校验，请将此属性设置为真正的．

数据类型:逻辑

使用

语法

y = ldpcdecoder (x)

[y, numiter] = ldpcdecoder (x)

[y,平价]= ldpcdecoder (x)

[y, numiter,平价]= ldpcdecoder (x)

描述

例子

y= ldpcdecoder (x）使用基于默认奇偶校验矩阵的LDPC码解码输入数据。

［y，numiter) = ldpcdecoder (x）返回已解码的数据，y，以及执行的迭代次数，numiter．要使用此语法，请设置NumIterationsOutputPort财产真正的．

［y，奇偶校验) = ldpcdecoder (x）返回已解码的数据，y，以及最后的奇偶校验，奇偶校验．要使用此语法，请设置FinalParityChecksOutputPort财产真正的．

［y，numiter，奇偶校验) = ldpcdecoder (x）返回已解码的数据、执行的迭代次数和最终的奇偶校验。要使用此语法，请设置NumIterationsOutputPort和FinalParityChecksOutputPort属性真正的．

输入参数

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`x`- - - - - -对数似比率
列向量

对数似然比，指定为N-by-1列向量，包含解调的软判决输出。N为LDPC码字调制前的比特数。每个元素都是接收比特的对数似然比。元素值更有可能是0如果对数似然比为正。第一个K元素对应于信息——输入消息的一部分。

数据类型:双

输出参数

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`y`——解码数据
列向量

已解码的数据，作为列向量返回。的DecisionMethod属性指定对象输出的是硬决策还是软决策(log-likelihood ratio)。

如果OutputValue属性设置为“信息部分”，输出只包含信息——接收到的对数似然比向量的一部分。
如果OutputValue属性设置为“整个码字”，输出包括整个对数似然比向量。

数据类型:双|逻辑

`numiter`—解码迭代执行次数
正整数

已执行的解码迭代次数，返回为正整数。

依赖关系

要启用此输出，请设置NumIterationsOutputPort财产真正的．

`奇偶校验`-最终奇偶校验
列向量

译码输入LDPC码后的最终奇偶校验，返回为N-K) 1列向量。N为LDPC码字调制前的比特数。K为未编码消息的长度。

依赖关系

要启用此输出，请设置FinalParityChecksOutputPort财产真正的．

对象的功能

要使用对象函数，请指定System对象作为第一个输入参数。例如，释放名为system的对象的系统资源obj，使用下面的语法:

发行版(obj)

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所有系统对象都是通用的

`一步`	运行系统对象算法
`释放`	释放资源并允许更改系统对象属性值和输入特征
`重置`	使内部状态复位系统对象

例子

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LDPC编码和解码qpsk调制信号

打开生活的脚本

通过AWGN信道传输ldpc编码、qpsk调制的比特流。解调和解码接收的信号。计算接收未编码和ldpc编码信号的错误统计信息。

定义模拟变量。为LDPC编码器、LDPC解码器、QPSK调制器和QPSK解调器创建System对象。

M = 4;调制顺序(QPSK)信噪比= (0.25,0.5,0.75,1.0,1.25);numFrames = 10;ldpcEncoder = comm.LDPCEncoder;ldpcDecoder = comm.LDPCDecoder;pskMod = comm.PSKModulator (M,“BitInput”,真正的);pskDemod = comm.PSKDemodulator (M,“BitOutput”,真的,…“DecisionMethod”，”“近似对数似然比）;pskuDemod = comm.PSKDemodulator (M,“BitOutput”,真的,…“DecisionMethod”，“艰难的决定”）;errRate = 0(1、长度(信噪比));uncErrRate = 0(1、长度(信噪比));

对于每个信噪比设置和所有帧，计算未编码和ldpc编码信号的错误统计信息。

为ii = 1:length(snr) ttlErr = 0;ttlErrUnc = 0;pskDemod。Variance = 1/10^(snr(ii)/10);%使用当前信噪比设置方差为counter = 1:numFrames data = logical(randi([0 1]，32400,1));发射和接收未编码信号数据mod_uncSig = pskMod(数据);rx_uncSig = awgn (mod_uncSig,信噪比(ii),“测量”）;demod_uncSig = pskuDemod (rx_uncSig);numErrUnc = biterr(数据、demod_uncSig);ttlErrUnc = ttlErrUnc + numErrUnc;%发送和接收LDPC编码信号数据encData = ldpcEncoder(数据);modSig = pskMod (encData);rxSig = awgn (modSig,信噪比(ii),“测量”）;demodSig = pskDemod (rxSig);rxBits = ldpcDecoder (demodSig);numErr = biterr(数据、rxBits);ttlErr = ttlErr + numErr;结束ttlBits = numFrames *长度(rxBits);uncErrRate (ii) = ttlErrUnc / ttlBits;errRate (ii) = ttlErr / ttlBits;结束

绘制未编码和ldpc编码数据的错误统计数据。

uncErrRate情节(信噪比,信噪比,errRate)传说(的未编码的，“LDPC编码”)包含(“信噪比(dB)”) ylabel (“方方面面”）

图中包含一个坐标轴。轴线包含2个线型对象。这些对象表示Uncoded, LDPC编码。

算法

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该对象使用信念传播算法(也称为消息传递算法)执行LDPC解码。

信仰传播解码

信念传播算法的实现是基于Gallager提出的解码算法。

用于传输ldpc编码的码字c＝c₀，c₁、……c_n_－１时，LDPC译码器的输入为对数似然比(LLR)值 $l （ c_{我} ）＝日志（ \frac{公关（ c_{我} ＝ 0 | 通道输出 c_{我} ）}{公关（ c_{我} ＝ 1 | 通道输出 c_{我} ）} ）$ ．

在每次迭代中，算法的关键部分根据以下方程进行更新:

$l （ r_{j 我} ）＝ 2 atanh （ \prod_{我^{”} \in V_{j} ＼我} 双曲正切（ \frac{1}{2} l （问_{我^{”} j} ）））$ ，

$l （问_{我 j} ）＝ l （ c_{我} ） + \sum_{j^{”} \in C_{我} ＼ j} l （ r_{j^{”} 我} ）$ ,初始化 $l （问_{我 j} ）＝ l （ c_{我} ）$ 在第一次迭代之前

$l （问_{我} ）＝ l （ c_{我} ） + \sum_{j^{”} \in C_{我}} l （ r_{j^{”} 我} ）$ ．

在每次迭代结束时，l（问_我)包含传送位的LLR值的更新估计c_我．的值l（问_我)为软决策输出c_我．如果l（问_我) < 0，表示硬决策输出c_我是1。否则，硬决定输出为c_我是0。

如果配置为在满足所有奇偶校验时停止，则算法将验证奇偶校验方程(H c '= 0)在每次迭代结束时。当满足所有奇偶校验或达到最大迭代次数时，解码将停止。

指标集 $C_{我} ＼ j$ 和 $V_{j} ＼我$ 是基于奇偶校验矩阵(PCM)的。指标集C_我和V_j对应列中所有非零元素我和行j的值。

此图突出显示了在给定的PCM中对这些指标集的计算我= 5,j= 3。

为了避免算法方程中的无穷数，atanh (1)和atanh (1)分别设置为19.07和-19.07。由于精度有限，MATLAB^®返回1双曲正切(19.07)和1双曲正切(-19.07)．

参考文献

罗伯特·G·加拉格低密度奇偶校验码．麻省理工学院出版社，1963年。

扩展功能

C / c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

使用注意事项及限制:

使用默认设置,comm.LDPCDecoder不支持代码生成。金宝app要生成代码，请指定ParityCheckMatrix性质为非稀疏索引矩阵。
看到系统对象在MATLAB代码生成(MATLAB编码器)．

另请参阅

介绍了R2012a

comm.LDPCDecoder

描述

创建

语法

描述

属性

`ParityCheckMatrix`- - - - - -奇偶校验矩阵
`dvbs2ldpc (1/2)`(默认)|稀疏二进制矩阵|nonsparse指数矩阵

`OutputValue`- - - - - -输出值的格式
`“信息部分”`(默认)|`“整个码字”`

`DecisionMethod`- - - - - -决策方法
`“艰难的决定”`(默认)|`“软的决定”`

`IterationTerminationCondition`- - - - - -迭代终止条件
`“最大迭代数”`(默认)|`“奇偶校验满意”`

`MaximumIterationCount`- - - - - -解码迭代的最大次数
`50`(默认)|正整数

`NumIterationsOutputPort`- - - - - -输出执行的迭代次数
`假`(默认)|`真正的`

`FinalParityChecksOutputPort`- - - - - -输出最终校验
`假`(默认)|`真正的`

使用

语法

描述

输入参数

`x`- - - - - -对数似比率
列向量

输出参数

`y`——解码数据
列向量

`numiter`—解码迭代执行次数
正整数

依赖关系

`奇偶校验`-最终奇偶校验
列向量

依赖关系

对象的功能

所有系统对象都是通用的

例子

LDPC编码和解码qpsk调制信号

算法

信仰传播解码

参考文献

扩展功能

C / c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

另请参阅

对象

功能

块

通讯工具的文档

金宝app

用MATLAB桥接无线通信设计与测试

comm.LDPCDecoder

描述

创建

语法

描述

属性

ParityCheckMatrix- - - - - -奇偶校验矩阵dvbs2ldpc (1/2)(默认)|稀疏二进制矩阵|nonsparse指数矩阵

OutputValue- - - - - -输出值的格式“信息部分”(默认)|“整个码字”

DecisionMethod- - - - - -决策方法“艰难的决定”(默认)|“软的决定”

IterationTerminationCondition- - - - - -迭代终止条件“最大迭代数”(默认)|“奇偶校验满意”

MaximumIterationCount- - - - - -解码迭代的最大次数50(默认)|正整数

NumIterationsOutputPort- - - - - -输出执行的迭代次数假(默认)|真正的

FinalParityChecksOutputPort- - - - - -输出最终校验假(默认)|真正的

使用

语法

描述

输入参数

x- - - - - -对数似比率列向量

输出参数

y——解码数据列向量

numiter—解码迭代执行次数正整数

依赖关系

奇偶校验-最终奇偶校验列向量

依赖关系

对象的功能

所有系统对象都是通用的

例子

LDPC编码和解码qpsk调制信号

算法

信仰传播解码

参考文献

扩展功能

C / c++代码生成使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

另请参阅

对象

功能

块

通讯工具的文档

金宝app

用MATLAB桥接无线通信设计与测试

`ParityCheckMatrix`- - - - - -奇偶校验矩阵
`dvbs2ldpc (1/2)`(默认)|稀疏二进制矩阵|nonsparse指数矩阵

`OutputValue`- - - - - -输出值的格式
`“信息部分”`(默认)|`“整个码字”`

`DecisionMethod`- - - - - -决策方法
`“艰难的决定”`(默认)|`“软的决定”`

`IterationTerminationCondition`- - - - - -迭代终止条件
`“最大迭代数”`(默认)|`“奇偶校验满意”`

`MaximumIterationCount`- - - - - -解码迭代的最大次数
`50`(默认)|正整数

`NumIterationsOutputPort`- - - - - -输出执行的迭代次数
`假`(默认)|`真正的`

`FinalParityChecksOutputPort`- - - - - -输出最终校验
`假`(默认)|`真正的`

`x`- - - - - -对数似比率
列向量

`y`——解码数据
列向量

`numiter`—解码迭代执行次数
正整数

`奇偶校验`-最终奇偶校验
列向量

C / c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。