[發(fā)明專(zhuān)利]基于比特翻轉(zhuǎn)的極化碼置信傳播列表譯碼方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910530129.6
• 申請(qǐng)日: 2019-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110278002B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘志文;楊與煜;劉楠;尤肖虎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H03M13/15
• 分類(lèi)號(hào): H03M13/15
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

1.基于比特翻轉(zhuǎn)的極化碼置信傳播列表譯碼方法，其特征在于，包括如下步驟：

第一步，進(jìn)行帶CRC校驗(yàn)的BPL譯碼，具體為：

(1)初始化

對(duì)于碼長(zhǎng)為N、原始信息比特序列長(zhǎng)為K的極化碼，記接收信號(hào)為BPL譯碼方法中的列表數(shù)記為L(zhǎng)，轉(zhuǎn)入步驟(2)；其中，原始信息比特序列為經(jīng)過(guò)CRC編碼、未填充凍結(jié)比特的信息序列，y_j表示接收信號(hào)的第j個(gè)比特，1≤j≤N；

(2)同時(shí)啟動(dòng)L個(gè)BP譯碼器進(jìn)行譯碼

第i個(gè)BP譯碼器對(duì)信息比特序列的估計(jì)作為該BP譯碼器的輸出結(jié)果，計(jì)算第i個(gè)BP譯碼器對(duì)碼字比特序列的估計(jì)與接收信號(hào)之間的歐氏距離d_i，轉(zhuǎn)入步驟(3)；其中，1≤i≤L，是第i個(gè)BP譯碼器對(duì)信息比特序列中第j個(gè)比特u_j的估計(jì)，1≤j≤N，是第i個(gè)BP譯碼器對(duì)碼字比特序列中第j個(gè)比特x_j的估計(jì)；信息比特序列為將由原始信息比特序列填充凍結(jié)比特后得到的信息序列，碼字比特序列為將信息比特序列經(jīng)過(guò)極化碼編碼后生成的比特序列；

(3)對(duì)L個(gè)BP譯碼器譯碼結(jié)果進(jìn)行排序

記為步驟(2)中得到的L個(gè)BP譯碼器對(duì)信息比特序列的估計(jì)組成的矢量，對(duì)decoded_u中的分量按如下排序規(guī)則進(jìn)行排序后得到新的矢量decoded_u_sorted，轉(zhuǎn)入步驟(4)：

其中，表示decoded_u_sorted中的第k_m個(gè)分量，表示與接收信號(hào)之間的歐氏距離，表示與接收信號(hào)之間的歐氏距離；

(4)對(duì)L個(gè)BP譯碼器譯碼結(jié)果進(jìn)行CRC校驗(yàn)

對(duì)decoded_u_sorted中的分量逐個(gè)進(jìn)行CRC校驗(yàn)，若存在通過(guò)CRC檢驗(yàn)的分量，則帶有CRC校驗(yàn)的BPL譯碼器譯碼成功，將通過(guò)CRC檢驗(yàn)的分量作為譯碼輸出，整個(gè)譯碼流程結(jié)束；若不存在通過(guò)CRC檢驗(yàn)的分量，則帶有CRC校驗(yàn)的BPL譯碼器譯碼失敗，轉(zhuǎn)入第二步；

第二步，構(gòu)造翻轉(zhuǎn)比特集合FBS，具體為：

(A)初始化K行2列的全零矩陣reczero_one_matrix，reczero_one_matrix中第p行第q列的元素記為rec_p,q,1≤p≤K,1≤q≤2；FBS中元素個(gè)數(shù)記為T(mén),0≤T≤K，轉(zhuǎn)入步驟(B)；

(B)根據(jù)第一步中BPL譯碼方法的譯碼結(jié)果，按如下更新規(guī)則更新reczero_one_matrix，轉(zhuǎn)入步驟(C)：

其中，index_p是長(zhǎng)為K的原始信息比特序列中第p個(gè)比特在填充凍結(jié)比特后的信息比特序列中的比特索引，1≤index_p≤N；

(C)計(jì)算原始信息比特序列中每個(gè)比特被譯為0和1的比例

若rec_p,1≤rec_p,2，則rec_p,1和rec_p,2中的較小值對(duì)較大值的比值若rec_p,1＞rec_p,2，則轉(zhuǎn)入步驟(D)；

(D)從信息比特集合中選出FBS

對(duì)集合Index_U＝{index₁,index₂,...,index_K}中的元素按如下排序規(guī)則進(jìn)行排序，從排序得到的集合中選擇前T個(gè)元素構(gòu)建FBS，轉(zhuǎn)入第三步：

其中，Index_U_sorted表示Index_U經(jīng)過(guò)排序得到的集合，表示Index_U_sorted中的第w_a個(gè)元素，

第三步，進(jìn)行基于比特翻轉(zhuǎn)的極化碼置信傳播列表譯碼，具體為：

①初始化t＝1，轉(zhuǎn)入步驟②；

②若t＞T，則基于比特翻轉(zhuǎn)的BPL譯碼方法譯碼失敗，整個(gè)譯碼流程結(jié)束；若t≤T，轉(zhuǎn)入步驟③；

③BPL方法中的L個(gè)BP譯碼器都對(duì)信息比特序列中索引為的比特進(jìn)行比特翻轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)入步驟④；其中，BPL方法中的每個(gè)BP譯碼器都對(duì)應(yīng)一個(gè)大小為N×(1+log₂ N)的矩陣R，R的第一列用于存儲(chǔ)信息比特的先驗(yàn)對(duì)數(shù)似然比，比特翻轉(zhuǎn)的規(guī)則為：若第i個(gè)BP譯碼器在第一步中步驟(2)譯碼得到的對(duì)信息比特序列中第個(gè)比特的估計(jì)為1，則將該BP譯碼器對(duì)應(yīng)的R中第行第一列元素賦值為正無(wú)窮；若為0，則將該BP譯碼器對(duì)應(yīng)的R中第行第一列元素賦值為負(fù)無(wú)窮，R中其余元素的值仍按BP譯碼方法賦值；

④使用步驟③得到的R，同時(shí)啟動(dòng)L個(gè)BP譯碼器進(jìn)行譯碼，轉(zhuǎn)入步驟⑤；

⑤對(duì)步驟④中L個(gè)BP譯碼器的譯碼結(jié)果按第一步中步驟(3)的排序規(guī)則進(jìn)行排序，轉(zhuǎn)入步驟⑥；

⑥對(duì)步驟⑤中的排序后的譯碼結(jié)果逐個(gè)進(jìn)行CRC校驗(yàn)，若存在通過(guò)CRC檢驗(yàn)的譯碼結(jié)果，則比特翻轉(zhuǎn)譯碼成功，將通過(guò)CRC檢驗(yàn)的譯碼結(jié)果作為譯碼輸出，整個(gè)譯碼流程結(jié)束；若不存在通過(guò)CRC檢驗(yàn)的分量，則令t＝t+1，轉(zhuǎn)入步驟②。