[发明专利]稀疏码多址接入中基于因子图演化的低复杂度消息传递译码算法

摘要

一种基于因子图演化的低复杂度消息传递译码算法，通过对因子图本身进行简化从而实现低复杂度的解码，首先对各个资源结点的度进行分类，最开始将所有资源结点都移除，然后逐步将低度结点添加到因子图中进行解码，从而实现因子图的演化，保存得到的符号先验信息，随后将度比较高的结点添加入因子图时，通过利用这些先验信息进行部分符号的硬判可以大大降低传统消息传递算法在码本碰撞下的高复杂度，从而降低译码延时，进一步提升SCMA的性能表现，此外，通过对因子图更新步长与更新终值的不同设置，可以得到译码准确性与译码复杂度之间不同的折中情况，从而使得算法能够更加灵活地适应实际应用需求。

主权项

1.稀疏码多址接入中基于因子图演化的低复杂度消息传递译码算法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：输入码本结点与资源结点映射关系的因子图S，其中有K个码本结点与L个资源结点，对应的联合星座图Ξ，收端接收信号y，信息更新的最小量ε，最大迭代次数T，每步因子图的更新步长δ(s)与因子图的更新终值θ；步骤2：利用码本结点对应的联合星座图Ξ的阶数计算各个资源结点处的计算复杂度；步骤3：将所得复杂度从小到大排序并且删去其中重复的值，作为因子图演化的每一步的复杂度阈值队列令Ω为队列长度，ω为队列的索引；步骤4：初始化各个参数以及消息；步骤5：利用更新步长δ(s)更新队列索引ω，令S_ω为当前的因子图，它相当于将原来因子图S中运算复杂度大于的资源结点、与这些资源结点相连的边以及不与任何图中所剩的资源结点相连的码本结点移除；步骤6：开始迭代，首先更新码本结点对应各个资源结点的外信息，如果当前码本结点只连接一个资源结点，则不进行更新；否则利用其连接的其他资源结点的信息更新信息；步骤7：更新资源结点对应各个码本结点的外信息，对每个资源结点，除与当前更新相关的码本结点以外的其他码本结点的联合星座图中的符号组合进行遍历，从而得到当前更新相关的码本结点的各个符号的似然情况，如果遍历过程中某个码本结点的符号在之前被判出，则直接利用之前的判决结果替代而不再遍历该码本结点所有可能的符号；步骤8：进行判断，如果本次信息更新的最大量小于ε，或者迭代次数超过T，则结束迭代，进入步骤9；否则，返回步骤6；步骤9：对所有码本结点，汇总来自所有与之连接的资源结点的信息；步骤10：对本步因子图演化中的新增加的码本结点对应符号进行硬判并保存结果；步骤11：若阈值队列索引ω小于更新终值θ，则返回步骤5；否则输出各个码本结点的信息，结束译码。