[發(fā)明專利]一種極性碼譯碼方法及譯碼裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410357383.8
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104158549A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沙金;劉星;黃凱;李朋;潘紅兵;李麗;何書專;李偉
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號: H03M13/00
• 分類號: H03M13/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)字通信系統(tǒng)中的信道編碼技術(shù)領(lǐng)域，涉及以極性碼(polar?code)作為糾錯(cuò)編碼的數(shù)字通信系統(tǒng)，更為具體的，是涉及極性碼的譯碼方法和譯碼裝置。

背景技術(shù)

由Ar1kan提出的極性碼是編碼理論的一個(gè)重大突破。極性碼是目前唯一的一種有確定構(gòu)造方式的能在二進(jìn)制離散無記憶信道下達(dá)到香農(nóng)容量的信道編碼方式，同時(shí)，它具有較低的編解碼復(fù)雜度。極性碼通常由參數(shù)(N,K,A)定義，其中N＝2ⁿ為碼長，K表示信息比特u_A的長度，A代表信息比特位置的集合，除信息比特外為凍結(jié)比特(frozen?bits)，固定為0，用u_Ac代表。

極性碼的編碼過程可以由表示，其中u₁^N為編碼前的N個(gè)比特，其中包括信息比特和凍結(jié)比特u_A+u_Ac，x₁^N為編碼后得到的N個(gè)比特。為生成矩陣，B_N為比特翻轉(zhuǎn)矩陣，表示克羅內(nèi)克積，F(xiàn)矩陣為1011.]]>

然后，碼字x₁^N經(jīng)由噪聲信道W^N傳輸，在信道輸出端，我們將接收到y(tǒng)₁^N。

置信度傳播BP(Belief?Propagation)算法是極性碼的主要譯碼算法。BP算法按照極性碼的構(gòu)造因子圖(factor?graph)進(jìn)行消息計(jì)算傳播及迭代解碼。圖1為一個(gè)N＝8的極性碼因子圖示意圖。該型極性碼因子圖可以分為n+1層，每層有N個(gè)節(jié)點(diǎn)，共計(jì)N(n+1)個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)用參數(shù)(i,j)表示，其中1≤i≤n+1表示層數(shù)，1≤j≤N表示節(jié)點(diǎn)位置。最左邊一層表示的是信息比特和凍結(jié)比特層，最右邊一層表示從信道接收到的信息即y₁^N。

圖1中的每一個(gè)2x2基本運(yùn)算單元(BCB，basic?computational?blocks)表示一個(gè)2輸入2輸出的運(yùn)算模塊。圖2為該運(yùn)算模塊的具體結(jié)構(gòu)。

解碼開始時(shí)，因子圖最左邊一層節(jié)點(diǎn)上的消息R_1,j根據(jù)第j位是否為信息比特初始化為：

R1,j=0if j∈A∞if j∈Ac---(1)]]>

因子圖最右邊一層節(jié)點(diǎn)上的消息L_n+1,j初始化為信道輸出的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的對數(shù)似然比(LLR)：