[發明專利]一種基于CRC-SSCL的分段極化碼編譯碼方法

在審

• 申請號: 201810607378.6
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN108847850A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 嚴素馨;楊海芬;林水生;鄭植;周亮;閻波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03M13/13
• 分類號: H03M13/13;H03M13/09
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 陳一鑫

本發明公開了一種基于CRC?SSCL的分段極化碼編譯碼方法，屬于通信信道編譯碼領域，主要涉及基于CRC?SSCL(CRC aided Simplified Successive Cancellation List)的極化碼譯碼算法，以及為進一步降低CRC?SSCL的存儲單元、計算復雜度及譯碼時延，提出的基于極化碼的CRC?SSCL譯碼算法的分段編譯碼算法。為了進一步降低CRC?SSCL譯碼算法的計算復雜度和路徑存儲單元，本文將基于文獻[3]的思想，對信息序列提出新的適用于CRC?SSCL算法的分段原則。每一段信息序列加CRC進行校驗，在譯碼過程中每當完整譯完一段信息序列后使用CRC選出一條路徑進行剪枝。因此相對于文獻[2]提出的SSCL譯碼算法，本發明提出的Multi?CRC SSCL可以進一步降低復雜度、存儲單元。同時在此基礎上本發明還提出了一種自適應調節列表L大小的Multi?CRC AD SSCL算法。

技術領域

本發明屬于通信信道編譯碼領域，主要涉及基于CRC-SSCL(CRC aidedSimplified Successive Cancellation List)的極化碼譯碼算法，以及為進一步降低CRC-SSCL的存儲單元、計算復雜度及譯碼時延，提出的基于極化碼的CRC-SSCL譯碼算法的分段編譯碼算法。

背景技術

極化碼在2008年出現之后受到了廣泛的關注，作為目前為止唯一被理論證明能夠到達香農容量的好碼，極化碼擁有結構化特性，編譯碼復雜度為O(NlogN)。在2016年，極化碼被確定為5G增強移動帶寬下控制信道的編碼方案。為了滿足低時延高可靠的通信要求，如何進一步提升譯碼性能和降低復雜度、譯碼時延成為眾多學者的研究的重點。

在提升譯碼性能方面，針對極化碼在SC(Successive Cancellation)譯碼算法下性能較差的問題，Tal和Vardy等人提出了SCL(Successive Cancellation List)譯碼算法，可以大幅提高SC的譯碼性能。但與此同時，SCL的譯碼復雜度相較于SC算法增加了L倍，為O(L·NlogN)。使用CRC來輔助SCL的譯碼算法即CRC-SCL(CRC aided SCL)譯碼算法，可以保證在基本不增加復雜度的情況下進一步提升譯碼性能，使得極化碼的性能優于Turbo碼和LDPC碼。

在降低譯碼復雜度方面，Amin和Frank提出了簡化的SC譯碼算法即SSC(Simplified SC)算法，SSC算法劃分了兩類特殊節點：rate-0節點和rate-1節點。相對于原先SC要遍歷整棵二叉樹T_n，SSC算法通過簡化了特殊節點的計算只需部分遍歷二叉樹T_n，因此可以有效降低復雜度和時延。針對CRC-SCL算法復雜度高的問題，有學者提出了基于CRC-SCL的分段編譯碼算法即Multi-CRC SCL(Multiple-CRC aided SCL)譯碼算法，但該譯碼算法犧牲了一定的性能增益。

在SSC和SCL的思想基礎上，Seyyed和Carlo等人提出了簡化的SCL算法即SSCL(Simplified SCL)譯碼算法，算法劃分了三類特殊節點：rate-0節點、rate-1節點、rep節點。對于這三類特殊節點，可以直接計算對應路徑的路徑度量值，而無需激活以特殊節點為根節點的所有子節點，因此大大降低了譯碼復雜度和譯碼時延。