[發明專利]Polar碼編譯碼方法及裝置

有效

• 申請號: 201710061829.6
• 申請日: 2017-01-26
• 公開（公告）號: CN108365914B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 張公正;張華滋;喬云飛;李榕;王俊;王桂杰
• 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;H03M13/09;H03M13/13
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 劉麗萍

本申請實施例提供一種Polar編碼方法，包括：根據極化信道的可靠度排序獲取信息比特和凍結比特的位置，所述信息比特對應的極化信道的可靠度高于所述凍結比特對應的極化信道的可靠度；對信息塊進行循環冗余校驗CRC編碼，將CRC編碼后的比特映射到所述信息比特；確定所述凍結比特中的至少一個比特作為校驗凍結比特，所述校驗凍結比特的值由所述校驗凍結比特之前的信息比特中符合預設條件的P個信息比特的值確定，P為大于等于1的整數；對所述信息比特、所述校驗凍結比特和所述校驗凍結比特以外的其他凍結比特進行Polar編碼。該編碼方法能夠進一步提高CA?Polar碼的性能。

技術領域

本發明實施例涉及無線通信領域，更具體地，涉及Polar碼編譯碼方法及裝置。

背景技術

通信系統通常采用信道編碼提高數據傳輸的可靠性，以保證通信的質量。土耳其教授Arikan提出的極化碼(英文：Polar?codes)是第一個理論上證明可以達到香農容量且具有低編譯碼復雜度的好碼。Polar碼是一種線性塊碼，其編碼矩陣為G_N，編碼過程為其中是一個二進制的行矢量，長度為N(即母碼長度)；G_N是一個N×N的矩陣，且定義為log₂N個矩陣F₂的克羅內克(Kronecker)乘積。

上述矩陣

傳統Polar碼的編碼過程中，中的一部分比特用來攜帶信息，稱為信息比特，這些比特的索引的集合記作A；另外的一部分比特設置為收發端預先約定的固定值，稱之為固定比特或凍結比特(frozen?bits)，其索引的集合用A的補集A^c表示。Polar碼的編碼過程相當于：這里，G_N.(A)是G_N.中由集合A中的索引對應的那些行得到的子矩陣，G_N(A^C)是G_N中由集合A^C中的索引對應的那些行得到的子矩陣。u_A為中的信息比特集合，信息比特個數為K；為中的凍結比特集合，凍結比特個數為(N-K)，是已知比特。這些凍結比特的值通常被設置為0，但是只要收發端預先約定，固定比特可以被任意設置。固定比特設置為0時，Polar碼的編碼輸出可簡化為：是一個K×N的矩陣。

Polar碼的構造過程即集合A的選取過程，決定了Polar碼的性能。Polar碼的構造過程通常是，根據母碼碼長N確定共存在N個極化信道，分別對應編碼矩陣的N個行，計算極化信道可靠度，將可靠度較高的前K個極化信道的索引作為集合A的元素，剩余(N-K)個極化信道對應的索引作為固定比特的索引集合A^c的元素。集合A決定了信息比特的位置，集合A^c決定了固定比特的位置。

在譯碼端，Polar碼可以采用串行抵消(英文：Successive?Cancellation,簡稱SC)譯碼算法，從第1個比特開始順序譯碼。串行抵消列表(英文Successive?CancellationList,簡稱SCL)譯碼算法是對SC譯碼算法的改進，在譯碼過程中保留多個候選譯碼結果。SCL把譯碼過程看成一個路徑搜索過程，即以第1個比特作為根結點進行路徑擴展，采用一個度量值對該路徑進行評估，該度量值隨著路徑的擴展按照預定的規則動態更新。每一次擴展(譯碼下一個比特)時，保留當前層中具有最優路徑度量的L條候選路徑，直到擴展到最后一層(譯碼最后一個比特)。最終輸出L條候選路徑中度量值最優的路徑作為譯碼輸出。SCL譯碼算法可以獲得最大似然譯碼性能。