[發明專利]并行的極化碼譯碼方法

在審

• 申請號: 201910814285.5
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110535477A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 張小軍;曾慶田;崔建明;隋榮全;魯法明;陳達;張德學;陳賡;李恒忠;王道巖
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: H03M13/13
• 分類號: H03M13/13
• 代理公司: 31290 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 袁亞軍;金碎平<國際申請>=<國際公布>

本發明并行的極化碼譯碼方法，包括如下步驟：步驟1，根據位置信息奇、偶位，獲取左二叉樹Tl和右二叉樹Tr；步驟2，將奇、偶位置對應的對數似然比值分別給左二叉樹Tl和右二叉樹Tr；步驟3，譯碼器對左二叉樹Tl和右二叉樹Tr進行并行遍歷；步驟4，獲取葉子節點估值并保留候選路徑；步驟5，對估值進行處理；步驟6，獲取譯碼結果；返回步驟3，直到譯碼樹最后一個葉子節點被激活。本發明公開的極化碼譯碼方法是對List?Fast?SSC算法、Fast?SSCL算法并行化，節點數量有大量縮減，誤碼率無差。

技術領域

本發明屬于無線通信領域，特別涉及一種并行的極化碼譯碼方法。

背景技術

作為首個理論證明可達Shannon限的編碼方法，Polar碼在無線通信和存儲系統中將發揮巨大的作用，而且高性能的Polar碼編、譯碼器及高效硬件架構的實現引起工業界和學術界的廣泛關注。

當碼長趨近于無窮大時，串行抵消算法(Successive Cancellation,SC)是一種可使極化碼糾錯性能達到信道容量的低復雜度譯碼算法。學者Gabi Sarkis和WarrenJ.Gross考慮到SSC算法中的RATE-R節點依舊需要對其相應子樹進行遍歷，提出ML-SSC和Fast-SSC算法，將RATE-R節點組合分為REP和SPC節點。REP和SPC節點的估值步驟與RATE0、RATE1相同，可以直接在子樹根部對其估值，無需對子樹進行遍歷。上述譯碼算法都是對單棵譯碼樹進行譯碼，為提高譯碼算法并行性進而提高吞吐率，南京大學林軍和山東科技大學張小軍分別提出并行SC和并行Fast-SSC譯碼算法。為進一步對糾錯性能進行提高，GabiSarkis在Fast-SSC譯碼算法的基礎上設置路徑數量閾值L提出對應的列表譯碼算法(List-Fast-SSC)，但List-Fast-SSC譯碼算法產生的候選路徑數量遠超SCL算法，該算法中SPC節點需要擴展八條候選路徑，從而導致更多的排序資源消耗和由于排序網絡造成的高譯碼延遲。相關文獻提出簡化SCL(Simplified SCL,SSCL)譯碼算法，該算法不再像List-Fast-SSC譯碼算法那樣對REP、RATE1和SPC分別擴展2、4、8條路徑，而是對每個節點包含的信息位擴展兩條路徑，可以使用與SCL完全兼容的排序網絡對候選路徑進行選擇。該算法雖然完美繼承List算法的高譯碼性能，改進了復雜的排序網絡架構，對糾錯性能和復雜度有一個很好的折中，但每個葉子節點譯碼需要多個時鐘周期，譯碼延遲有待降低。SSCL算法對RATE1節點譯碼過程中存在冗余的路徑分裂操作，為此相關文獻提出一種針對RATE1節點的快速譯碼方法——Fast-SSCL，與SSCL相比需要更少的譯碼步驟。后來，學者分別提出基于SSCL譯碼算法的Fast-SSCL和基于SSCL-SPC譯碼算法的Fast-SSCL-SPC譯碼算法，分別消除RATE1和SPC節點的冗余計算，進一步降低譯碼延遲，提高吞吐率。上述算法可能在節點譯碼方法有一定改進，但能保證糾錯性能又能提高吞吐率的姨媽方法有待研究。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種解決上述技術問題的并行的極化碼譯碼方法。

為解決上述技術問題，本發明并行的極化碼譯碼方法，包括如下步驟：

步驟1，根據位置信息奇、偶位，獲取左二叉樹Tl和右二叉樹Tr；

步驟2，將奇、偶位置的對數似然比值分別給左二叉樹Tl和右二叉樹Tr；

步驟3，譯碼器對左二叉樹Tl和右二叉樹Tr進行并行遍歷；

步驟4，獲取葉子節點估值并保留候選路徑；

步驟5，對估值進行處理；

步驟6，獲取譯碼結果；返回步驟3，直到譯碼樹最后一個葉子節點被激活。

優選地，步驟1包括：

步驟1.1，根據位置信息序列奇、偶位置拆分為兩個子序列，并由位置信息作為葉子節點構造兩棵滿二叉樹；