MATLAB调用C程序、调试和LDPC译码过程详解(共3页)

1、MATLAB调用C程序、调试和LDPC译码过程详解MATLAB是一个很好用的工具。利用MATLAB脚本进行科学计算也特别方便快捷。但是代码存在较多循环时，MATLAB运行速度极慢。如果不想放弃MATLAB中大量方便使用的库，又希望代码能迅速快捷的运行，可以考虑将循环较多的功能采用C编写，MATLAB调用。本文将概述这一过程。虽然本文以LDPC译码算法为例，但不懂该算法不影响本文阅读。1. 起因最开始用MATLAB写的LDPC译码算法中，其中一个版本是这里，里面有三重循环，运行速度极慢。后来考虑了MATLAB的向量化操作，通过算法的合理划分以及内置函数调用，成功将三重循环修改为1层，具体这一版本

2、的代码可见这里。通过这一手段，函数的运行速度提高了几倍乃至几十倍。虽然这一方法下运行速度依旧比不过MATLAB工具箱中的comm.LDPCDecoder，远比不上利用GPU的comm.gpu.LDPCDecoder，但胜在可明确算法并具有一定扩展性。起初也注意到可以通过MATLAB调用C程序来加速程序运行，但向量化后的代码凑活能用，加上有时也可调用更为强大的内置函数，这一想法一直没有付诸实践。这几天想好好整理一下代码，遂萌发了写一个C版本译码算法的想法。代码现在的状态是“能用”，这里把相关经验总结分析在此。2. MATLAB调用C程序这一部分的内容在刘晓辉的matlab调用C程序中已经有较为详

3、细的介绍了，想要正确调用C程序，关键概括为2点。机器上装有MATLAB编译器，可通过在MATLAB命令行窗口输入mex -setup进行具体设置。有一个正确的接口子程序mexFunction完成MATLAB和C程序之间的数据转换和程序调用这里给出我写得mexFunction（注意这个代码写得不好，没有任何判断，没有健壮性）void mexFunction（int nlhs， mxArray *plhs， int nrhs， const mxArray *prhs） double* llr = （double*）mxGetPr（prhs0）;int* rownum = mxGetPr（prhs1

4、）;int* colnum = mxGetPr（prhs2）;int* trans = mxGetPr（prhs3）;double* state = mxGetPr（prhs4）;plhs0 = mxCreateDoubleMatrix（1， state1， mxREAL）;double* r =mxGetPr（plhs0）;ldpcDec（ r ，llr， rownum，colnum， trans，state）;mexFunction的规范在刘晓辉的matlab调用C程序一文中已有提及，即nlhs：输出参数数目plhs：指向输出参数的指针nrhs：输入参数数目prhs：指向输入参数的指针例如

5、，在matlab命令行中使用a，b=test（c，d，e）调用mex函数test时，传给test的这四个参数分别是2，plhs，3，prhs其中：prhs0=cprhs1=dprhs2=e由此可以解释上述mexFunction，而命令plhs0 = mxCreateDoubleMatrix（1， state1， mxREAL） 则定义了一大小为1 state1的矩阵，做为函数的返回值。最后调用的ldpcDec是一个C程序，运行C程序后plhs0指向的内存空间存储的就是满足要求的计算结果。ldpcDec代码如下#include#includevoid ldpcDec（double*r，double* llr， int* rownum， int* colnum， int* trans， double* state）/列有序，trans为映射关系/rownumi-rownumi-1，第i+1行的行重/colnumi-colnumi-1，第i+1列的列重/state0：maxiter state1：llr /state3：H中非零元素个数 state4： alphadouble* temp;double* decodedtemp;temp = （double*）malloc（sizeof（double）*st