[發明專利]基于簡化三階關鍵集合的極化碼串行抵消列表譯碼方法

有效

• 申請號: 201811265551.5
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109525252B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 潘志文;于永潤;劉楠;尤肖虎
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H03M13/13
• 分類號: H03M13/13
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

本發明公開了一種基于簡化三階關鍵集合的極化碼串行抵消列表譯碼方法，屬于無線通信中的信道編碼技術領域，步驟包括：步驟一、構造三階關鍵集合TCS，所述TCS由極化碼中所有R1節點內的前3個比特構成，所述R1節點指極化碼譯碼二叉樹中所有葉節點都代表信息比特的節點；步驟二、構造簡化三階關鍵集合STCS；步驟三、依照譯碼索引，利用所述簡化三階關鍵集合STCS對譯碼路徑分類，并分別進行譯碼。本發明通過定義簡化三階關鍵集合，僅對位于STCS中的信息比特進行路徑分裂，對不位于STCS中的信息比特不進行路徑分裂，減少了譯碼路徑的分裂次數，從而減少了CA?SCL譯碼器中的路徑管理次數，降低了CA?SCL譯碼方法的時延。

技術領域

本發明屬于無線通信中的信道編碼技術領域，具體涉及基于簡化三階關鍵集合的極化碼串行抵消列表譯碼方法。

背景技術

極化碼是一種信道編碼技術，當碼長為無窮大時，在串行抵消(SuccessiveCancellation，SC)譯碼方法下，極化碼的傳輸速率可以達到無記憶信道的對稱信道容量。極化碼的基本思想是使用信道合并與分裂操作，把互相獨立的傳輸碼字比特的信道轉化為極化信道，信道狀態好的極化信道用來傳輸信息比特，信道狀態差的極化信道用來傳輸凍結比特。當碼長有限時，與目前廣泛應用的低密度奇偶校驗碼相比，極化碼在SC譯碼方法下的誤碼率性能仍然較差。借助循環冗余校驗碼的串行抵消列表(Cyclic Redundancy Checkaided Successive Cancellation List，CA-SCL)譯碼方法是SC方法的改進。當使用極化碼與循環冗余校驗碼形成的級聯碼時，CA-SCL譯碼器的誤碼率性能可以超過低密度奇偶校驗碼的誤碼率性能。CA-SCL譯碼器的基本思想是在譯碼信息比特時進行路徑分裂，在譯碼結束時得到L個譯碼結果，其中正整數L是CA-SCL譯碼器中譯碼路徑的數量，在L個譯碼結果中選取通過循環冗余校驗的路徑作為譯碼輸出。

然而，與SC譯碼方法相比，CA-SCL譯碼方法的時延較大。CA-SCL的譯碼時延主要來自兩個方面：第一，CA-SCL譯碼器的譯碼計算量是SC譯碼器的L倍；第二，CA-SCL譯碼器在譯碼過程中需要對L條譯碼路徑進行路徑管理，包括路徑度量排序，路徑刪除與復制等操作。由于以上兩個原因，CA-SCL的譯碼時延較大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：

為了降低CA-SCL譯碼器對L條譯碼路徑進行路徑管理產生的時延，本發明提出一種簡化三階關鍵集合的極化碼串行抵消列表譯碼方法。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

本發明提出基于簡化三階關鍵集合的極化碼串行抵消列表譯碼方法，步驟包括：

步驟一、構造三階關鍵集合TCS，所述TCS由極化碼中所有R1節點內的前3個比特構成，所述R1節點指極化碼譯碼二叉樹中所有葉節點都代表信息比特的節點；

步驟二、構造簡化三階關鍵集合STCS：

在步驟一所述TCS中選出索引集合使滿足下式：

其中，表示由集合引入的錯誤率上界；是由造成的錯誤率上界，為在中的補集，為極化碼中信息比特的索引集合；P_e(u_i)表示信息比特u_i的錯誤率，i指譯碼索引，β是一個閾值；

獲得集合后，按照下式得到簡化三階關鍵集合STCS：

其中花體字母用于在公式中表示簡化三階關鍵集合STCS，運算符“\”表示集合減法；

步驟三、依照譯碼索引，利用所述簡化三階關鍵集合STCS對譯碼路徑分類，并分別進行譯碼。