[發明專利]編碼方法和設備

有效

• 申請號: 201610619696.5
• 申請日: 2016-07-29
• 公開（公告）號: CN107666370B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 劉小成;陳瑩;李榕
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊文娟;劉芳

本發明提供一種編碼方法和設備。該方法包括：確定N個待編碼比特，N個待編碼比特中包含信息比特和固定比特，N為正整數，獲取包含N個極化信道的極化權重的第一極化權重向量，極化權重是選擇信息比特的依據，N個待編碼比特對應N個極化信道，根據第一極化權重向量確定信息比特的位置，對N個待編碼比特進行Polar編碼，獲得Polar編碼后的比特。本發明提供的編碼方法和設備，可以降低Polar碼編碼的計算復雜度與存儲復雜度。

技術領域

本發明涉及編解碼技術領域，尤其涉及一種編碼方法和設備。

背景技術

信道編碼是通信系統中用于提高數據傳輸的可靠性，保證通信質量的無線接入技術，Polar(極化)碼是一種理論上證明可以達到香農極限且具有低編譯碼復雜度的編碼方式。Polar碼是一種線性塊碼，其生成矩陣為G_N,其編碼過程為為編碼后比特，為待編碼比特，其中是一個二進制的行矢量，長度為N(即碼長)；G_N是一個N×N的矩陣，且其中B_N是一個N×N的轉置矩陣，例如比特反轉(Bit?Reversal)矩陣；定義為log₂N個矩陣F₂的克羅內克(Kronecker)乘積。Polar碼的編碼過程中，首先需要確定中信息比特和固定比特的位置，用來攜帶信息的比特稱為信息比特，剩下的比特置為收發端預先約定的固定值，稱為固定比特，然后再根據進行編碼。具體可通過不同的方式對每個輸入比特對應的極化信道可靠度進行估計并優先選擇可靠度高的極化信道放置信息比特。在實際應用當中，信息比特的位置需要用一個序列來指示，可以通過在線計算或者離線存儲的方式來統一信息比特的位置。

現有技術中，有三種極化信道可靠度估計的方法，一種是計算每個極化信道的巴氏(Bhattacharyya)參數，該參數反應了極化信道的錯誤概率，然后選擇K個最小的巴氏參數對應的極化信道放置信息比特，但是該方法只適用于二進制擦除信道，對于其他信道無法準確地進行可靠度估計，因此性能不高；另外兩種分別是密度進化(Density?evolution簡稱：DE)方法和高斯近似(Gaussion?approximation，簡稱：GA)法。DE方法和GA方法的計算復雜度相對較高，不適用于在線計算，對于離線存儲，DE方法和GA方法在計算可靠度的時候依賴于實際信道的參數速率匹配方式，碼率以及調制方式，上述參數中的任何一項發生變化極化信道的可靠度估計結果也會發生變化，對應的信息比特的位置也發生變化，最終導致存儲的開銷過大。

發明內容

本發明提供一種編碼方法和設備，以降低Polar碼編碼的計算復雜度與存儲復雜度。

第一方面，本發明實施例提供一種編碼方法，包括：

接收到輸入的信息比特后，根據Polar碼的目標碼長M確定待編碼比特的個數N，N為正整數，然后獲取包含N個極化信道的極化權重的第一極化權重向量，極化權重是選擇信息比特的依據，接著根據第一極化權重向量確定出信息比特，最后對N個待編碼比特進行Polar編碼，獲得Polar編碼后的比特。從而實現了通過Polar碼極化信道的極化權重的計算來確定信息比特與固定比特的位置，與信道參數及碼率沒有關系，可以降低Polar碼編碼的計算復雜度，而且，對于不同碼長和碼率的Polar碼對應的極化權重有相同的部分，大大降低存儲空間，從而還可降低Polar碼編碼的存儲復雜度。

在一種可能的設計中，Polar碼的目標碼長M等于2的正整數次冪，M為正整數，確定N個待編碼比特，包括：N等于M，Polar碼的目標碼長為Polar碼的輸出碼長；獲取包含N個極化信道的極化權重的第一極化權重向量，包括：計算N個極化信道的極化權重，得到第一極化權重向量。

在一種可能的設計中，計算N個極化信道的極化權重，得到第一極化權重向量，包括：根據如下公式計算N個極化信道的極化權重W_i，得到第一極化權重向量：