[發(fā)明專利]一種降低極化碼譯碼時延的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710401264.1
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107248866B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘志文;徐慶云;尤肖虎;劉楠
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H03M13/13
• 分類號: H03M13/13;H04L1/00
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 葉涓涓

本發(fā)明公開了一種降低極化碼譯碼時延的方法，包括：計算對數(shù)似然比初始值；遞歸遍歷譯碼樹；遍歷過程中特殊節(jié)點譯碼；遍歷過程中的非特殊節(jié)點利用校驗矩陣降低譯碼時延；根據(jù)循環(huán)冗余校驗選擇最終譯碼結(jié)果。本發(fā)明在極化碼譯碼遞歸遍歷譯碼樹的過程中，利用極化碼的校驗矩陣進行校驗，在校驗成立時不再遞歸遍歷子節(jié)點，從而有效降低譯碼時延，由于利用校驗矩陣進行判定可以與其他步驟并發(fā)執(zhí)行，不會增加額外的譯碼時延。本發(fā)明能夠顯著降低串行抵消方法的譯碼時延，與經(jīng)典的低時延譯碼方法置信傳播譯碼相比，時延特性可以逼近置信傳播譯碼，而誤碼率性能和計算復(fù)雜度顯著優(yōu)于置信傳播譯碼，當信噪比越高時，本方法的譯碼時延降低越明顯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于信道編譯碼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及通信系統(tǒng)信道譯碼器中一種基于串行抵消列表譯碼的極化碼低時延改進方法。

背景技術(shù)

極化碼是一種新型編碼方式，是目前唯一可理論證明在二進制離散無記憶信道下達到香農(nóng)極限，并且具有可實用的線性復(fù)雜度編譯碼能力的信道編碼技術(shù)，成為下一代通信系統(tǒng)(5G)中信道編碼方案的強有力候選者。串行抵消(SC,Successive Cancellation)譯碼是一種低復(fù)雜度的譯碼方法，而串行抵消列表(SCL,Successive Cancellation List)譯碼方法能夠?qū)崿F(xiàn)更好的誤碼率性能。串行抵消譯碼是從譯碼樹的根節(jié)點開始，通過遞歸計算的方式深入到葉節(jié)點，在葉節(jié)點進行判別。由于其串行抵消譯碼的特點，時延較長是該譯碼方法最迫切需要解決的問題。然而基于串行抵消列表的譯碼方法，與經(jīng)典低時延置信傳播(BP,Belief Propagation)譯碼方法相比，仍有較大差距，譯碼時延和運算復(fù)雜度均較高。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種有效降低串行抵消譯碼時延的方法，在遍歷到譯碼樹的某一節(jié)點時，運用極化碼校驗矩陣進行校驗。如果校驗成功，則直接進行門限判別譯碼后返回父節(jié)點，從而降低譯碼時延。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種降低極化碼譯碼時延的方法，包括如下步驟：

步驟1，計算對數(shù)似然比初始值

采用樹形譯碼結(jié)構(gòu)，對于一個碼長為N,信息位長度為K的極化碼，其譯碼樹為深度為n＝log₂N的二叉樹，采用基于串行抵消的譯碼方法從根節(jié)點開始遞歸遍歷整個譯碼樹，樹節(jié)點之間傳遞待譯符號的對數(shù)似然比LLR，LLR初始值通過如下方式計算得到：

其中，u_i表示發(fā)送比特，L(u_i)表示u_i的對數(shù)似然比，y_i為譯碼器接收到的待譯碼的符號，Pr(y_i|u_i)表示發(fā)送符號為u_i時接收到符號y_i的概率，Pr(y_i|u_i)從解調(diào)器的軟判決信息中得到，譯碼開始時，由公式(1)計算接收符號的對數(shù)似然比并傳遞給根節(jié)點，激活根節(jié)點；

步驟2，遞歸遍歷譯碼樹

對于譯碼樹上的一個節(jié)點v，其包含的葉節(jié)點的個數(shù)為N_v，該節(jié)點從父節(jié)點接收一個長度為N_v的LLR值序列，記為α_v，由α_v計算要傳遞給左子節(jié)點的LLR值序列α_l：

α_l[i]＝sgn(α_v[i])sgn(α_v[i+N_v/2])min(|α_v[i]|,|α_v[i+N_v/2]})，0≤i＜N_v/2(2)