[發明專利]極化碼的譯碼方法和裝置

有效

• 申請號: 201810344057.1
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN110391817B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 牛凱;管笛;董超;王桂杰
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H03M13/13
• 分類號: H03M13/13;H03M13/09
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司 11329
• 代理人: 時林;毛威

本申請提供了一種極化碼的譯碼方法，該方法包括：獲取待譯碼的第一比特序列；在選取的第一候選譯碼路徑未通過CRC的情況下，從第一數據結構和第二數據結構中讀取計算第二候選譯碼路徑所需的數據，第一數據結構中存儲有對第一比特序列中的每個比特進行比特判決所需的中間數據，第二數據結構中存儲有第一比特序列對應的譯碼樹上的部分節點的位置信息、路徑度量值以及該部分節點的譯碼判決結果，譯碼樹為一個滿二叉樹；根據從第一數據結構和第二數據結構中讀取的數據，在譯碼樹上計算第二候選譯碼路徑；在第二候選譯碼路徑通過CRC的情況下，將第二候選譯碼路徑在譯碼樹上對應的比特估計序列作為第一比特序列的譯碼結果；輸出譯碼結果。

技術領域

本申請涉及信道譯碼領域，尤其涉及一種極化碼的譯碼方法和裝置。

背景技術

極化碼(polar codes)是2009年由E.Arikan提出的一種被嚴格證明可以達到信道容量的結構化的信道編碼方法。為了提高實際通信系統中極化碼的可靠度，通常采用串行抵消列表(successive cancellation list,SCL)譯碼算法。現有的SCL譯碼算法在列表寬度較大時，計算復雜度很高，并且路徑排序帶來的時延較大，需要進一步改進來降低計算復雜度的時延，從而適配現代通信系統的要求。于是，有人提出了自適應串行抵消列表(adaptive successive cancellation list,ADSCL)算法可以在高信噪比的條件下極大降低譯碼的計算復雜度。但是，ADSCL算法在一次譯碼失敗后重新進行譯碼時，會進行大量的重復計算，在低信噪比的信道條件時尤為明顯，計算復雜度高。

可見，盡管近年來極化碼的譯碼算法雖然已經取得了長足的進展，但是大多數的研究是在降低原譯碼算法的計算復雜度的同時造成譯碼性能的損失。或者，只能在一定條件下優于傳統算法，在實際使用時受到一定的限制。因此，如何設計一種能夠保證性能損失在可以接受的范圍內，同時又能降低計算復雜度的譯碼算法顯得尤為重要。

發明內容

本申請提供一種極化碼的譯碼方法，能夠在譯碼性能不損失的情況下降低計算復雜度。

第一方面，提供了一種極化碼的譯碼方法，該方法包括：獲取待譯碼的第一比特序列；在選取的第一候選譯碼路徑未通過循環冗余校驗CRC的情況下，從第一數據結構和第二數據結構中讀取計算第二候選譯碼路徑所需的數據，其中，第一數據結構中存儲有對第一比特序列中的每個比特進行比特判決所需的中間數據，第二數據結構中存儲有第一比特序列對應的譯碼樹上的部分節點的位置信息、譯碼樹上的根節點到部分節點中每個節點的路徑度量值以及該部分節點的譯碼判決結果，譯碼樹為一個滿二叉樹；根據從第一數據結構和第二數據結構中讀取的數據，在譯碼樹上計算第二候選譯碼路徑；在第二候選譯碼路徑通過CRC的情況下，將第二候選譯碼路徑在譯碼樹上對應的比特估計序列作為第一比特序列的譯碼結果；輸出該譯碼結果。

本申請實施例的技術方案，通過采用第一數據結構和第二數據結構存儲譯碼所需的全部中間數據，即使在一次譯碼失敗的情況下重新計算譯碼路徑，也不需要大量的重復計算，在各種信噪比的信道條件(例如，中高信噪比的信道條件或低信噪比的信道條件)下都可以在譯碼性能不受損失的情況下，降低計算復雜度。

結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，第二數據結構包括兩個優先級隊列，該部分節點的位置信息和路徑度量值信息存儲在該兩個優先級隊列中，該部分節點的路徑度量值在每個優先級隊列中升序排列，其中，靠近隊列前端的路徑度量值小于靠近隊列后端的路徑度量值，該至少一個節點的位置信息與該至少一個路徑度量值之間具有一一映射關系。

結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，優先級隊列中任意一個節點的位置信息包括該節點在譯碼樹上所處的層、該節點在所處的層的擴展次序和該節點的父節點在譯碼樹上的擴展次序。