最美情侣中文字幕电影,在线麻豆精品传媒,在线网站高清黄,久久黄色视频

歡迎光臨散文網(wǎng) 會員登陸 & 注冊

LDPC 軟判決算法之似然比形式 (三) tanh-lambda 規(guī)則

2022-08-26 23:39 作者:樂吧的數(shù)學(xué)  | 我要投稿

LDPC低密度奇偶校驗碼的比特翻轉(zhuǎn)譯碼淺析

LDPC 低密度奇偶校驗碼的軟判決譯碼算法淺析(一)

LDPC 低密度奇偶校驗碼的軟判決譯碼算法淺析(二)--降低運算量

LDPC 低密度奇偶校驗碼的軟判決譯碼算法淺析(三)--算法和代碼

LDPC 軟判決算法之似然比形式 (一)

LDPC 軟判決算法之似然比形式 (二)--算法和代碼

LDPC 軟判決算法之似然比形式 (三) tanh-lambda 規(guī)則


我們研究 二進制域下的 tanh rule, x 為二進制隨機變量,%5Coplus 代表二進制加法,滿足:

0%5Coplus%200%3D0%20%5C%5C%0A0%5Coplus%201%3D1%20%5C%5C%0A1%5Coplus%200%3D1%20%5C%5C%0A1%5Coplus%201%3D0%20%5C%5C

(錄制的視頻:https://www.bilibili.com/video/BV1Pa411V7VK/

定義?%5Clambda ?函數(shù)為概率比的對數(shù),即:

%5Clambda(x)%20%3D%20log%20%5Cfrac%7Bp(x%3D1)%7D%7Bp(x%3D0)%7D
其中 p(x=1) 表示 x 取數(shù)值 1 的概率。

換一種寫法:

e%5E%7B%5Clambda(x)%7D%20%3D%20%5Cfrac%7Bp(x%3D1)%7D%7Bp(x%3D0)%7D


我們引入兩個相互獨立的隨機變量 x_1%2C%20x_2
%5Clambda(x_1%20%5Coplus%20x_2)%20%3D%20log%20%5Cfrac%20%7B%20p(x_1%20%5Coplus%20x_2%3D1)%20%7D%20%7B%20p(x_1%20%5Coplus%20x_2%3D0%20)%20%20%7D%20%20%5Cquad%20----%20%5Cquad%20%20%E5%85%AC%E5%BC%8F(1)

其中分子,?x_1%20%5Coplus%20%20x_2%20%3D1 有兩種情況,x_1%3D0%2C%20x_2%3D0x_1%20%3D0%20%2C%20x_2%20%3D%201,則:

p(x_1%20%5Coplus%20x_2%3D1)%20%20%3D%20p(x_1%3D1%2C%20x_2%3D0)%20%20%2B%20p(%20x_1%20%3D0%20%2C%20x_2%20%3D%201%20)

因為我們已經(jīng)假設(shè)兩個隨機變量相互獨立,則:

p(x_1%3D1%2C%20x_2%3D0)%20%20%3D%20p(x_1%3D1)%20%20p(x_2%3D0)%20%20%5C%5C%0Ap(x_1%3D0%2C%20x_2%3D1)%20%20%3D%20p(x_1%3D0)%20%20p(x_2%3D1)%20%20%5C%5C
那么,最終:

p(x_1%20%5Coplus%20x_2%3D1)%20%20%3D%20%20p(x_1%3D1)%20%20p(x_2%3D0)%20%2B%20p(x_1%3D0)%20%20p(x_2%3D1)


同理:

x_1%20%5Coplus%20%20x_2%20%3D0%20?有兩種情況,x_1%3D0%2C%20x_2%3D0x_1%20%3D1%20%2C%20x_2%20%3D%201,則:

p(x_1%20%5Coplus%20x_2%3D0)%20%20%3D%20p(x_1%3D0%2C%20x_2%3D0)%20%20%2B%20p(%20x_1%20%3D1%20%2C%20x_2%20%3D%201%20)


因為我們已經(jīng)假設(shè)兩個隨機變量相互獨立,則:

p(x_1%3D0%2C%20x_2%3D0)%20%20%3D%20p(x_1%3D0)%20%20p(x_2%3D0)%20%20%5C%5C%0Ap(x_1%3D1%2C%20x_2%3D1)%20%20%3D%20p(x_1%3D1)%20%20p(x_2%3D1)%20%20
那么,最終:

p(x_1%20%5Coplus%20x_2%3D0)%20%20%3D%20%20p(x_1%3D0)%20%20p(x_2%3D0)%20%2B%20p(x_1%3D1)%20%20p(x_2%3D1)


把上面的結(jié)果代入公式 (1) 可以得到:

%5Clambda(x_1%20%5Coplus%20x_2)%20%20%3D%20log%20%5Cfrac%0A%7B%20%20%20p(x_1%3D1)%20%20p(x_2%3D0)%20%2B%20p(x_1%3D0)%20%20p(x_2%3D1)%20%7D%0A%7B%20%20%20p(x_1%3D0)%20%20p(x_2%3D0)%20%2B%20p(x_1%3D1)%20%20p(x_2%3D1)%20%20%7D


分子分母同時除以 p(x_1%3D0)%20%20p(x_2%3D0), 可得:

%0A%5Clambda(x_1%20%5Coplus%20x_2)%20%20%3D%20log%20%5Cfrac%0A%7B%20%20%20%5Cfrac%7Bp(x_1%3D1)%7D%7Bp(x_1%3D0)%7D%20%20%2B%20%20%5Cfrac%7Bp(x_2%3D1)%7D%20%7Bp(x_2%3D0)%7D%20%20%7D%0A%7B%20%20%201%2B%20%5Cfrac%7Bp(x_1%3D1)%7D%7Bp(x_1%3D0)%7D%20%20%20%5Cfrac%7Bp(x_2%3D1)%7D%20%7Bp(x_2%3D0)%7D%20%20%7D%0A%3D%0Alog%20%5Cfrac%0A%7B%20e%5E%7B%5Clambda(x_1)%7D%20%20%2B%20e%5E%7B%5Clambda(x_2)%7D%7D%0A%7B%201%20%2B%20e%5E%7B%5Clambda(x_1)%20%2B%20%5Clambda(x_2)%7D%7D%20%20%5C%5C%20%5Cquad%20%20%5C%5C%0A%3D%20log%20%5Cfrac%0A%7B%20%20(%20e%5E%7B%5Clambda(x_1)%7D%20%2B%201%20)%20%20(%20%20e%5E%7B%5Clambda(x_2)%7D%20%2B%201%20)%20%20%20-%20%20%20(%20e%5E%7B%5Clambda(x_1)%7D%20-%201%20)%20(%20%20e%5E%7B%5Clambda(x_2)%7D%20-%201%20)%20%20%7D%0A%7B%20%20%20(%20e%5E%7B%5Clambda(x_1)%7D%20%2B%201%20)%20%20(%20%20e%5E%7B%5Clambda(x_2)%7D%20%2B%201%20)%20%20%20%2B%20%20%20(%20e%5E%7B%5Clambda(x_1)%7D%20-%201%20)%20(%20%20e%5E%7B%5Clambda(x_2)%7D%20-%201%20)%20%20%20%20%7D%20%20%20%5C%5C%0A%3D%0A%20log%20%5Cfrac%0A%7B%20%201%20%20%20-%20%20%5Cfrac%7B%20(%20e%5E%7B%5Clambda(x_1)%7D%20-%201%20)%7D%7B%20(%20e%5E%7B%5Clambda(x_1)%7D%20%2B%201%20)%20%20%7D%20%20%5Cfrac%7B%20(%20%20e%5E%7B%5Clambda(x_2)%7D%20-%201%20)%20%7D%20%7B(%20%20e%5E%7B%5Clambda(x_2)%7D%20%2B%201%20)%20%7D%20%7D%0A%7B%20%201%20%20%2B%20%20%5Cfrac%7B%20(%20e%5E%7B%5Clambda(x_1)%7D%20-%201%20)%7D%7B%20(%20e%5E%7B%5Clambda(x_1)%7D%20%2B%201%20)%20%20%7D%20%20%5Cfrac%7B%20(%20%20e%5E%7B%5Clambda(x_2)%7D%20-%201%20)%20%7D%20%7B(%20%20e%5E%7B%5Clambda(x_2)%7D%20%2B%201%20)%20%7D%20%20%20%7D%20%20%5C%5C%0A%0A%5Cquad%20----%20%5Cquad%20%20%E5%85%AC%E5%BC%8F(2)
現(xiàn)在,我們引入 tanh 函數(shù), tanh 函數(shù)定義如下:

tanh(x)%20%3D%20%5Cfrac%20%7B%20e%5Ex%20-%20e%5E%7B-x%7D%20%20%7D%20%7B%20e%5Ex%20%2B%20e%5E%7B-x%7D%20%20%7D%20%3D%20%5Cfrac%20%7B%20e%5E%7B2x%7D%20-1%20%7D%7B%20e%5E%7B2x%7D%20%2B%201%7D




tanh(%5Cfrac%7Bx%7D%7B2%7D)%20%3D%20%5Cfrac%20%7B%20e%5E%7Bx%2F2%7D%20-%20e%5E%7B-x%2F2%7D%20%20%7D%20%7B%20e%5E%7Bx%2F2%7D%20%2B%20e%5E%7B-x%2F2%7D%20%20%7D%20%3D%20%5Cfrac%20%7B%20e%5E%7Bx%7D%20-1%20%7D%7B%20e%5E%7Bx%7D%20%2B%201%7D%0A%5Cquad%20----%20%5Cquad%20%20%E5%85%AC%E5%BC%8F(3)


用上面的結(jié)論,把公式 (2)? 進一步推導(dǎo)為:

%5Clambda(x_1%20%5Coplus%20x_2)%20%20%3D%20%20%20log%20%5Cfrac%0A%7B%201%20-%20%20tanh(%20%5Cfrac%7B%5Clambda(x_1)%7D%7B2%7D%20)%20%20tanh(%20%5Cfrac%7B%5Clambda(x_2)%7D%7B2%7D)%20%7D%0A%7B%201%20%2B%20tanh(%20%5Cfrac%7B%5Clambda(x_1%7D%7B2%7D%20)%20%20tanh(%20%5Cfrac%7B%5Clambda(x_2)%7D%7B2%7D)%20%7D%0A%0A%5Cquad%20----%20%5Cquad%20%20%E5%85%AC%E5%BC%8F(4)


我們再從公式 (3) 出發(fā),導(dǎo)出有 log 的表達式:



t%20%3D%20%5Cfrac%7B%20e%5Ex%20-%201%7D%7B%20e%5Ex%20%2B%201%7D


x%20%3D%20log%20%5Cfrac%7B%201%20%2B%20t%20%20%7D%20%7B%201%20-%20t%20%7D


把前兩個推導(dǎo)結(jié)果,代入公式 (3) 得到:

tanh%20(%20%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%20%20log%20%5Cfrac%7B%201%20%2B%20t%20%20%7D%20%7B%201%20-%20t%20%7D%20)%20%3D%20t


稍微整理一下得到:

log%20%5Cfrac%7B%201%20%2B%20t%20%20%7D%20%7B%201%20-%20t%20%7D%20%3D%202%20tanh%5E%7B-1%7D%20(t)


用上面這個結(jié)論,我們來推導(dǎo)公式 (4) ,把公式 (4) 中的

tanh(%20%5Cfrac%7B%5Clambda(x_1)%7D%7B2%7D%20)%20%20tanh(%20%5Cfrac%7B%5Clambda(x_2)%7D%7B2%7D)


看成? t ,則:

%5Clambda(x_1%20%5Coplus%20x_2)%20%3D%20-2%20tanh%5E%7B-1%7D%20(%20tanh(%20%5Cfrac%7B%5Clambda(x_1)%7D%7B2%7D%20)%20%20tanh(%20%5Cfrac%7B%5Clambda(x_2)%7D%7B2%7D)%20%20)%0A%5Cquad%20----%20%5Cquad%20%20%E5%85%AC%E5%BC%8F(5)


由于 tanh 函數(shù)是奇函數(shù),所以:

tanh(%20%5Cfrac%7B%5Clambda(x_1)%7D%7B2%7D%20)%20%20tanh(%20%5Cfrac%7B%5Clambda(x_2)%7D%7B2%7D)%20%3D%20tanh(%20%20-%5Cfrac%7B%5Clambda(x_1)%7D%7B2%7D%20)%20%20tanh(%20%20-%5Cfrac%7B%5Clambda(x_2)%7D%7B2%7D)


則公式 (5) 也可以寫成:

%5Clambda(x_1%20%5Coplus%20x_2)%20%3D%20-2%20tanh%5E%7B-1%7D%20(%20tanh(%20%20-%20%5Cfrac%7B%5Clambda(x_1)%7D%7B2%7D%20)%20%20tanh(%20%20-%20%20%5Cfrac%7B%5Clambda(x_2)%7D%7B2%7D)%20%20)%0A%5Cquad%20----%20%5Cquad%20%20%E5%85%AC%E5%BC%8F(6)


用數(shù)學(xué)歸納法,可以證明多個獨立隨機變量,以上關(guān)系也是成立的。我們證明一下三個獨立隨機變量的。
根據(jù)公式 (6), 我們把??x_1%5Coplus%20x_2 看成一個數(shù),則:

%5Clambda(%20(x_1%20%5Coplus%20x_2)%20%20%20%5Coplus%20x_3)%20%3D%20-2%20tanh%5E%7B-1%7D%20(%20tanh(%20%20-%5Cfrac%7B%5Clambda(x_1%20%5Coplus%20x_2)%7D%7B2%7D%20)%20%20tanh(%20%20-%5Cfrac%7B%5Clambda(x_3)%7D%7B2%7D)%20%20)%0A%5Cquad%20----%20%5Cquad%20%20%E5%85%AC%E5%BC%8F(7)


再把公式 (6) 代入公式 (7)

%0A%5Clambda(%20(x_1%20%5Coplus%20x_2)%20%20%20%5Coplus%20x_3)%20%3D%20-2%20tanh%5E%7B-1%7D%20(%0A%20%20tanh(%20%20-%5Cfrac%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%7B%20%20%20-2%20tanh%5E%7B-1%7D%20%20(%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20tanh(%20%20-%5Cfrac%7B%5Clambda(x_1)%20%7D%20%7B2%7D%20%20)%20%20%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20tanh(%20%20-%20%5Cfrac%7B%5Clambda(x_2)%7D%7B2%7D%20%20%20)%20%20%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20)%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%7D%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%7B2%7D%0A%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20)%20%20%0A%20%20tanh(%20%20-%5Cfrac%7B%5Clambda(x_3)%7D%7B2%7D)%20%20)%20%20%5C%5C%0A%0A%20-2%20tanh%5E%7B-1%7D%20(%0A%20%0A%20tanh(%20%20-%5Cfrac%7B%5Clambda(x_1)%20%7D%20%7B2%7D%20%20)%20%20%20%0A%20tanh(%20%20-%20%5Cfrac%7B%5Clambda(x_2)%7D%7B2%7D%20%20%20)%20%20%0A%20tanh(%20%20-%5Cfrac%7B%5Clambda(x_3)%7D%7B2%7D)%20%20)%20%20%5C%5C%0A%0A%5Cquad%20----%20%5Cquad%20%20%E5%85%AC%E5%BC%8F(8)


依次類推,可以得到:

%5Clambda(x_1%20%5Coplus%20x_2%20%5Coplus%20x_3%20%5Coplus%20%5Ccdots%20%5Coplus%20x_n)%20%3D%20%20-2%20tanh%5E%7B-1%7D(%20tanh(-%5Cfrac%7B%5Clambda(x_1)%7D%7B2%7D)%20tanh(-%5Cfrac%7B%5Clambda(x_2)%7D%7B2%7D)%20tanh(-%5Cfrac%7B%5Clambda(x_3)%7D%7B2%7D)%20%5Ccdots%20tanh(-%5Cfrac%7B%5Clambda(x_n)%7D%7B2%7D)%20)%20%5C%5C%0A%20%3D%20-2%20tanh%5E%7B-1%7D(%5Cprod_%7Bi%3D1%7D%5E%7Bn%7D%20tanh(-%5Cfrac%7B%5Clambda(x_i)%7D%7B2%7D))


系列文章目錄:

https://www.bilibili.com/read/cv16586792?? LDPC低密度奇偶校驗碼的比特翻轉(zhuǎn)譯碼淺析
https://www.bilibili.com/read/cv16780969?? LDPC 低密度奇偶校驗碼的軟判決譯碼算法淺析(一)
https://www.bilibili.com/read/cv17935263?? LDPC 低密度奇偶校驗碼的軟判決譯碼算法淺析(二)--降低運算量
https://www.bilibili.com/read/cv18151695?? LDPC 低密度奇偶校驗碼的軟判決譯碼算法淺析(三)--算法和代碼
https://www.bilibili.com/read/cv18274954?? LDPC 軟判決算法之似然比形式 (一)
https://www.bilibili.com/read/cv18310069?? LDPC 軟判決算法之似然比形式 (二)--算法和代碼
https://www.bilibili.com/read/cv18310658?? LDPC 軟判決算法之似然比形式 (三) tanh-lambda 規(guī)則





LDPC 軟判決算法之似然比形式 (三) tanh-lambda 規(guī)則的評論 (共 條)

分享到微博請遵守國家法律
民乐县| 健康| 丽水市| 遂川县| 龙口市| 慈溪市| 商南县| 凌云县| 内江市| 怀来县| 永德县| 民县| 浮山县| 马鞍山市| 河源市| 明水县| 鹿邑县| 通化县| 和顺县| 拉孜县| 东阳市| 郑州市| 南投县| 家居| 休宁县| 泰顺县| 三台县| 乐昌市| 韶关市| 岳阳县| 黎城县| 崇义县| 郓城县| 麻江县| 新密市| 定结县| 砀山县| 彰化市| 唐海县| 宜阳县| 祁阳县|