[發(fā)明專利]一種非退化復(fù)合信道下極化碼的編碼構(gòu)造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910452395.1
• 申請(qǐng)日: 2019-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110380815B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝磊;陳惠芳;胡天擇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L1/00
• 分類號(hào): H04L1/00;H04L1/18;H03M13/13
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 忻明年

1.一種非退化復(fù)合信道下極化碼的編碼構(gòu)造方法，其特征在于該方法的具體步驟是：

步驟(1).確定組合信道和極化信道的形式：

給定兩個(gè)二元無(wú)記憶對(duì)稱信道C:{0,1}→Y和V:{0,1}→Z，Y和Z分別為信道C和V的輸出集；定義組合信道(C，V)如下：

其中，即u₀和u₁，為組合信道(C,V)的輸入，x₀和y₀分別為信道C的輸入和輸出，x₁和z₁分別為信道V的輸入和輸出；為極化碼核心生成矩陣，且表示信道C和信道V的輸入；根據(jù)鏈?zhǔn)椒▌t，對(duì)組合信道(C,V)的互信息進(jìn)行拆分，得到極化信道：

其中表示異或操作；

步驟(2).根據(jù)傳輸碼率r＝g/(g+b)確定遞歸變換結(jié)構(gòu)，在每一層遞歸結(jié)構(gòu)中對(duì)g+b個(gè)獨(dú)立信道執(zhí)行組合與拆分，得到g個(gè)可靠度高的極化信道，b個(gè)可靠度低的極化信道：

令表示第n層遞歸變換得到的可靠度低的極化信道，1≤i≤b；

令表示第n層遞歸變換得到的可靠度高的極化信道，1≤j≤g；

表示底層傳輸信道；

分兩種情況進(jìn)行不同處理：

(i)g≤b,即碼率r≤1/2情況：

定義遞歸變換結(jié)構(gòu)中的中間極化信道：t表示中間信道的索引；

當(dāng)g＝1時(shí)，有和

當(dāng)g＞1時(shí)，定義中間極化信道：

s表示中間信道的索引；

則有和

(ii)g＞b,即碼率r＞1/2情況：

定義遞歸變換結(jié)構(gòu)中的中間極化信道：

當(dāng)b＝1時(shí)，有和

當(dāng)b＞1時(shí)，定義中間極化信道：

則有和

步驟(3).確定通用極化碼的編碼構(gòu)造，令W_n表示第n層信道變換結(jié)束后，所有極化信道構(gòu)成的組合信道：

在第1層信道變換結(jié)構(gòu)中，K(b+g)個(gè)獨(dú)立的底層傳輸信道W分為K組，每一組內(nèi)的g+b個(gè)信道根據(jù)步驟(2)中的遞歸結(jié)構(gòu)執(zhí)行信道組合與拆分，得到K組獨(dú)立的極化信道共同構(gòu)成W₁；

在第2層信道變換結(jié)構(gòu)中，采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，即第(i,i+1,…,i+b+g-1)組中根據(jù)步驟(2)的遞歸結(jié)構(gòu)選擇信道執(zhí)行信道組合與拆分，得到K-b-g+1組獨(dú)立的極化信道共同構(gòu)成W₂；

以W₂作為基本信道變換結(jié)構(gòu)參與遞歸，g+b個(gè)獨(dú)立的信道W_n-1中選擇執(zhí)行信道組合和拆分，生成K-b-g+1組獨(dú)立的極化信道

步驟(4).當(dāng)傳輸碼率r＞1/2時(shí)，改變每次參與遞歸變換的信道，并引入額外的信道置換；

第n層信道遞歸變換結(jié)構(gòu)中，將參與極化的信道改變?yōu)橥ㄟ^(guò)置換矩陣改變其輸入順序，其中I_t為t×t的單位矩陣，最后執(zhí)行信道組合與拆分；

步驟(5).遞歸完畢后，在所有的R_n極化信道上放置信息比特，剩余極化信道上放置凍結(jié)比特，得到發(fā)送碼字。