[發明專利]一種極化碼性能分析方法

有效

• 申請號: 201810271922.4
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108449163B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 李暉;葉銘
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/20;H03M13/13
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 趙蕊紅

本發明公開了一種極化碼性能分析方法，涉及通信技術領域。該方法包括預設信道，建立所述信道的極化模型以得到所述信道的不同碼長類型的極化碼；預設所述不同碼長類型的極化碼的碼長數值、碼長閾值和碼長近似度閾值；以碼長類型為N＝2ⁿ的極化碼為模板，選取所述不同碼長類型的極化碼中碼長數值相近的兩個碼長數值，以計算碼長近似度；將所述選取的碼長數值相近的兩個碼長數值視為碼長相等，并進行仿真運算，以得到極化碼的分析結果。本發明極化碼性能分析方法通過以碼長類型為N＝2ⁿ的極化碼為模板，選取所述不同碼長類型的極化碼中碼長數值相近的兩個碼長數值，以計算碼長近似度，可直接分析不同碼長類型的極化碼的性能，簡單并且有效。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別是涉及一種極化碼性能分析方法。

背景技術

極化碼是一種新型編碼方式，其具有低編譯碼復雜度、可達二進制離散無記憶信道容量的特點。極化碼的生成矩陣G_N基于2×2極化核矩陣為其中表示n次Kronecker積(克羅內克積)。經過信道的合并與拆分，子信道的信道容量接近于0(噪聲信道)或者1(完美信道)，而信道容量接近于1的這部分子信道逼近信道的對稱互信息量，這就是所謂的信道極化。對于任意二進制輸入離散無記憶信道W，且其對稱容量I(W)小于任意碼率R，當碼長N足夠大且β1/2的時候，極化編碼連續刪除(SC,Successivecancellation)譯碼下的譯碼誤塊率為即G₂有指數1/2。當核矩陣足夠大的時候，研究發現該指數可任意逼近1，且越接近1極化碼的性能越好。因此，研究基于l×l核矩陣G_l構造的極化碼(l≥3的核矩陣為多維核矩陣)具有重要意義。

多維核矩陣構造的極化碼的合理性已被證明，這類極化碼的構造方法也被提出，極化碼的碼長更加靈活，碼長為N＝2ⁿ形式的限制被打破。然而，多維核矩陣構造的極化碼由于碼長的不等性，給其性能分析帶來很大的不便。而極化核矩陣G₂只有唯一一種結構，不同的是多維極化核矩陣G_l在結構方面擁有更多的選擇，在編碼構造上更加靈活，復雜度也更大。由于基于多維核矩陣的極化碼相對復雜得多，與基于G₂的極化碼的編碼構造又相差很大，基于二維核矩陣G₂和多維核矩陣G_l構造的極化碼，其碼長N不可相等，這為評估二維核矩陣構造的極化碼與多維核矩陣構造的極化碼、以及多維核矩陣構造的極化碼之間的性能，造成了極大的麻煩。距離譜能夠用來分析極化碼的性能，但這種方法并不準確，而且無法具體地分析極化碼的性能。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種極化碼性能分析方法，旨在具體分析極化碼的性能。

為實現上述目的，本發明提供一種極化碼性能分析方法，包括以下步驟：

預設信道，建立所述信道的極化模型以得到所述信道的不同碼長類型的極化碼；

預設所述不同碼長類型的極化碼的碼長數值、碼長閾值和碼長近似度閾值；

以碼長類型為N＝2ⁿ的極化碼為模板，選取所述不同碼長類型的極化碼中碼長數值相近的兩個碼長數值，以計算碼長近似度；

將所述選取的碼長數值相近的兩個碼長數值視為碼長相等，并進行仿真運算，以得到極化碼的分析結果。

優選地，所述碼長近似度為所述不同碼長類型的極化碼中較小的碼長數值與較大的碼長數值之間的比值。

優選地，所述以碼長類型為N＝2ⁿ的極化碼為模板，選取所述不同碼長類型的極化碼中碼長數值相近的兩個碼長數值，以計算碼長近似度還包括：

將需要分析的碼長類型的極化碼與模板作比較以計算碼長近似度，再依次選擇碼長數值相近的兩個碼長數值。