m基于PSO粒子群优化的LDPC码OMS译码算法最优偏移参数计算和误码率matlab仿真

简介: MATLAB2022a仿真实现了Offset Min-Sum (OMS)译码算法与粒子群优化(PSO)结合,以优化偏移参数,提升LDPC码解码性能。PSO通过迭代寻找最小化误码率(BER)的最佳偏移量。核心程序运用PSO进行参数更新和适应度函数(BER)评估,最终在不同信噪比下展示OMS解码性能,并保存结果。

1.算法仿真效果
matlab2022a仿真结果如下:

7a118085a46d077cb6751720cb237aa2_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.jpg
e12e0080a0c02b626b3db67dfdac7303_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.jpg

2.算法涉及理论知识概要
Offset Min-Sum(OMS)译码算法是LDPC码的一种低复杂度迭代解码方法,它通过引入偏移量来减轻最小和算法中的量化效应,从而提高解码性能。当应用粒子群优化(PSO)来计算OMS译码算法中的最优偏移参数时,目标是自动找到能够最大化解码性能(如最小化误码率)的偏移量值。

   PSO算法由粒子群、个体最优解(pBest)和全局最优解(gBest)三部分组成。每个粒子代表一个可能的解(在这里是归一化参数),通过迭代更新自己的位置(即解码参数)来逼近全局最优解。粒子的位置xi​和速度vi​在每一代(迭代)中按如下公式更新:

8007055c44ee7f1d7fd89c16baa850ed_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

PSO应用于OMS偏移参数优化

初始化:随机生成一组粒子,每个粒子代表一个偏移参数γ的初始值,通常在合理范围内,如([-1, 1])。
适应度函数:定义适应度函数,通常为误码率(BER),越低的BER意味着更高的适应度值。
迭代优化:通过PSO的迭代过程,根据粒子在不同γ值下的解码性能(适应度),不断调整粒子的位置(即偏移量值),直至找到使BER最小化的最优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,:);%变量
pbest1(j) = func_obj(x1(j,:));
end
if pbest1(j)<gbest1
g1 = p1(j,:);%变量
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('迭代次数');
ylabel('遗传算法优化过程');
legend('Average fitness');

bb = g1;
N = 2016;
K = 1008;
R = K/N;
%H矩阵
[ H, Hp, Hs ] = func_H();

SNR = 0:0.5:3;
Ber = zeros(1, length(SNR));
Fer = zeros(1, length(SNR));

%译码迭代次数
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优化后的alpha = ',num2str(bb)])
grid on;
save OMS3.mat SNR Ber Error2 bb
0X_058m

```

相关文章
|
3天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据可视化
m基于PSO-LSTM粒子群优化长短记忆网络的电力负荷数据预测算法matlab仿真
在MATLAB 2022a中,应用PSO优化的LSTM模型提升了电力负荷预测效果。优化前预测波动大,优化后预测更稳定。PSO借鉴群体智能,寻找LSTM超参数(如学习率、隐藏层大小)的最优组合,以最小化误差。LSTM通过门控机制处理序列数据。代码显示了模型训练、预测及误差可视化过程。经过优化,模型性能得到改善。
18 6
|
1天前
|
缓存 算法
基于机会网络编码(COPE)的卫星网络路由算法matlab仿真
**摘要:** 该程序实现了一个基于机会网络编码(COPE)的卫星网络路由算法,旨在提升无线网络的传输效率和吞吐量。在MATLAB2022a中测试,结果显示了不同数据流个数下的网络吞吐量。算法通过Dijkstra函数寻找路径,计算编码机会(Nab和Nx),并根据编码机会减少传输次数。当有编码机会时,中间节点执行编码和解码操作,优化传输路径。结果以图表形式展示,显示数据流与吞吐量的关系,并保存为`R0.mat`。COPE算法预测和利用编码机会,适应卫星网络的动态特性,提高数据传输的可靠性和效率。
|
3天前
|
算法 调度
基于变异混合蛙跳算法的车间调度最优化matlab仿真,可以任意调整工件数和机器数,输出甘特图
**摘要:** 实现变异混合蛙跳算法的MATLAB2022a版车间调度优化程序,支持动态调整工件和机器数,输出甘特图。核心算法结合SFLA与变异策略,解决Job-Shop Scheduling Problem,最小化总完成时间。SFLA模拟蛙群行为,分组进行局部搜索和全局信息交换。变异策略增强全局探索,避免局部最优。程序初始化随机解,按规则更新,经多次迭代和信息交换后终止。
|
8天前
|
算法 C++
【数据结构与算法】:关于时间复杂度与空间复杂度的计算(C/C++篇)——含Leetcode刷题-2
【数据结构与算法】:关于时间复杂度与空间复杂度的计算(C/C++篇)——含Leetcode刷题
|
15小时前
|
机器学习/深度学习 算法 数据可视化
基于BP神经网络的64QAM解调算法matlab性能仿真
**算法预览图省略** MATLAB 2022A版中,运用BP神经网络进行64QAM解调。64QAM通过6比特映射至64复数符号,提高数据速率。BP网络作为非线性解调器,学习失真信号到比特的映射,对抗信道噪声和多径效应。网络在处理非线性失真和复杂情况时展现高适应性和鲁棒性。核心代码部分未显示。
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 语音技术
基于语音信号MFCC特征提取和GRNN神经网络的人员身份检测算法matlab仿真
**语音识别算法概览** MATLAB2022a中实现,结合MFCC与GRNN技术进行说话人身份检测。MFCC利用人耳感知特性提取语音频谱特征,GRNN作为非线性映射工具,擅长序列学习,确保高效识别。预加重、分帧、加窗、FFT、滤波器组、IDCT构成MFCC步骤,GRNN以其快速学习与鲁棒性处理不稳定数据。适用于多种领域。
|
2天前
|
算法
基于蝗虫优化的KNN分类特征选择算法的matlab仿真
摘要: - 功能:使用蝗虫优化算法增强KNN分类器的特征选择,提高分类准确性 - 软件版本:MATLAB2022a - 核心算法:通过GOA选择KNN的最优特征以改善性能 - 算法原理: - KNN基于最近邻原则进行分类 - 特征选择能去除冗余,提高效率 - GOA模仿蝗虫行为寻找最佳特征子集,以最大化KNN的验证集准确率 - 运行流程:初始化、评估、更新,直到达到停止标准,输出最佳特征组合
|
3天前
|
机器学习/深度学习 算法 计算机视觉
基于ADAS的车道线检测算法matlab仿真
**摘要:** 基于ADAS的车道线检测算法利用Hough变换和边缘检测在视频中识别车道线,判断车道弯曲情况,提供行驶方向信息,并高亮显示。在MATLAB2022a中实现,系统包括图像预处理(灰度化、滤波、边缘检测)、车道线特征提取(霍夫变换、曲线拟合)和车道线跟踪,确保在实时场景中的准确性和稳定性。预处理通过灰度转换减少光照影响,滤波去除噪声,Canny算法检测边缘。霍夫变换用于直线检测,曲线拟合适应弯道,跟踪则增强连续帧的车道线检测。
|
1天前
|
传感器 算法
ANC主动降噪理论及Matlab代码实现
ANC主动降噪理论及Matlab代码实现
|
1月前
|
数据安全/隐私保护
耐震时程曲线,matlab代码,自定义反应谱与地震波,优化源代码,地震波耐震时程曲线
地震波格式转换、时程转换、峰值调整、规范反应谱、计算反应谱、计算持时、生成人工波、时频域转换、数据滤波、基线校正、Arias截波、傅里叶变换、耐震时程曲线、脉冲波合成与提取、三联反应谱、地震动参数、延性反应谱、地震波缩尺、功率谱密度