m基于PSO粒子群優(yōu)化的LDPC碼OMS譯碼算法最優(yōu)偏移參數(shù)計(jì)算和誤碼率matlab仿真

1.算法仿真效果

matlab2022a仿真結(jié)果如下:




2.算法涉及理論知識(shí)概要

???????Offset Min-Sum(OMS)譯碼算法是LDPC碼的一種低復(fù)雜度迭代解碼方法徒蟆,它通過(guò)引入偏移量來(lái)減輕最小和算法中的量化效應(yīng),從而提高解碼性能型型。當(dāng)應(yīng)用粒子群優(yōu)化(PSO)來(lái)計(jì)算OMS譯碼算法中的最優(yōu)偏移參數(shù)時(shí)段审,目標(biāo)是自動(dòng)找到能夠最大化解碼性能(如最小化誤碼率)的偏移量值。


???????PSO算法由粒子群闹蒜、個(gè)體最優(yōu)解(pBest)和全局最優(yōu)解(gBest)三部分組成寺枉。每個(gè)粒子代表一個(gè)可能的解(在這里是歸一化參數(shù)),通過(guò)迭代更新自己的位置(即解碼參數(shù))來(lái)逼近全局最優(yōu)解绷落。粒子的位置xi和速度vi在每一代(迭代)中按如下公式更新:



?PSO應(yīng)用于OMS偏移參數(shù)優(yōu)化


初始化:隨機(jī)生成一組粒子姥闪,每個(gè)粒子代表一個(gè)偏移參數(shù)γ的初始值,通常在合理范圍內(nèi)砌烁,如([-1, 1])筐喳。

適應(yīng)度函數(shù):定義適應(yīng)度函數(shù),通常為誤碼率(BER)函喉,越低的BER意味著更高的適應(yīng)度值避归。

迭代優(yōu)化:通過(guò)PSO的迭代過(guò)程,根據(jù)粒子在不同γ值下的解碼性能(適應(yīng)度)管呵,不斷調(diào)整粒子的位置(即偏移量值)梳毙,直至找到使BER最小化的最優(yōu)γ。

3.MATLAB核心程序

for i=1:Iter

????i

????for j=1:Npeop

????????if func_obj(x1(j,:))<pbest1(j)

???????????p1(j,:) ??= x1(j,:);%變量

???????????pbest1(j) = func_obj(x1(j,:));

????????end

????????if pbest1(j)<gbest1

???????????g1 ????= p1(j,:);%變量

???????????gbest1 = pbest1(j);

????????end


????????v1(j,:) = Wmax*v1(j,:)+c1*rand*(p1(j,:)-x1(j,:))+c2*rand*(g1-x1(j,:));

????????x1(j,:) = x1(j,:)+v1(j,:);


????????for k=1:dims

????????????if x1(j,k) >= Xmax

???????????????x1(j,k) = Xmax;

????????????end

????????????if x1(j,k) <= Xmin

???????????????x1(j,k) = Xmin;

????????????end

????????end


????????for k=1:dims

????????????if v1(j,k) >= Vmax

???????????????v1(j,k) = ?Vmax;

????????????end

????????????if v1(j,k) <= Vmin

???????????????v1(j,k) = ?Vmin;

????????????end

????????end


????end

????Error2(i)=gbest1

end

figure

plot(Error2,'linewidth',2);

grid on

xlabel('迭代次數(shù)');

ylabel('遺傳算法優(yōu)化過(guò)程');

legend('Average fitness');




bb ???= g1;

N = 2016;

K = 1008;

R = K/N;

%H矩陣

[ H, Hp, Hs ] = func_H();




SNR ??= 0:0.5:3;

Ber ??= zeros(1, length(SNR));

Fer ??= zeros(1, length(SNR));


%譯碼迭代次數(shù)

Iters = 8;

.................................................................

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(['OMS,GA優(yōu)化后的alpha = ',num2str(bb)])

grid on;

save OMS3.mat SNR Ber Error2 bb

0X_058m

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