[發明專利]基于可靠性的系統極化碼刪余方法及系統

在審

• 申請號: 202010047565.0
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111200444A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 郝書娟
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H03M13/29
• 分類號: H03M13/29;H04L1/00
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠

本發明公開了一種基于可靠性的系統極化碼刪余及系統。包括：對碼長為N的系統極化碼進行可靠性計算；假設需要縮短L位，首先選擇最后的L個子信道為凍結位的第一部分，從剩下的(N?L)個子信道中將可靠性度量值最高的K個子信道作為信息位，將剩余的子信道作為凍結位的第二部分；將凍結位第一部分的索引值進行比特反轉置換，得到碼字端鑿孔向量索引s；對系統極化碼編碼；根據鑿孔向量索引s刪除相應位置的碼字比特；通過高斯信道傳輸刪余后的系統極化碼；在譯碼端將鑿孔索引向量s對應的對數似然比初始化為無窮大；對刪余方法進行評價。利用本發明，系統極化碼可以在不改變系統極化碼基本結構的前提下，適應不同的碼長。

技術領域

本發明涉及極化碼編碼領域，具體涉及一種基于可靠性的系統極化碼刪余方法及系統。

背景技術

近年來，數據流量的急劇增加、各種新型業務和場景的不斷涌現，以及各類連接設備的不斷增加，促進了第五代移動通信(Fifth Generation Mobile Communication,5G)的出現和發展。5G相比于3G、4G,速度有幾十倍的提高，同時也引進了更加先進的技術構建一個超高速的傳輸需求、超高容量、超可靠性、超短時延的網絡社會。信道編碼作為移動通信系統物理層的重要關鍵技術之一，5G對糾錯碼提出了更高的要求，要求更好的糾錯能力，更低的編譯碼時延。

極化碼是由土耳其Bilkent大學的Arikan Erdal教授于2008年提出的一種新型的信道編碼技術，是第一種在二進制離散無記憶信道下被理論證明可以達到香農限的一種編碼方法，具有遞歸的編碼結構；同時，極化碼在采用串行抵消(Successive cancellation,SC)譯碼算法下有O(NlogN)的編譯碼復雜度，從而受到了得到廣泛的關注，并于2016年11月被第三代合作伙伴計劃(3rd generation partnership project,3GPP)確定為第五代移動通信中增強型移動寬帶(Enhanced mobile broadband,eMBB)場景下控制信道的編碼方案。

極化碼最常用的形式是非系統碼，即信息位不會透明地表現為碼字的一部分。從極化碼的結構上看，極化碼屬于線性分組碼，而線性碼可以被轉換為系統碼，所以極化碼也有對應的系統結構。2011年，Arikan Erdal提出了系統極化碼，并且給出了編譯碼方法，不僅保證了非系統極極化碼編譯碼的低復雜性，而且保證了相同誤幀率(Frame ErrorRatio,FER)的條件下，誤比特率(Bit Error Ratio,BER)性能優于非系統極化碼。但目前來看，很多的研究都是基于極化碼的原始結構，即非系統極化碼，對系統極化碼的研究較少。為了使極化碼的碼長更加靈活，需要對極化碼進行刪余處理。現有的碼長刪余方案大多是針對極化碼的，對于系統極化碼缺少相應的刪余方法。

因此，現有系統極化碼編碼技術存在缺少針對性的碼長刪余方案，碼長不靈活的問題。

發明內容

本發明提供了一種基于可靠性的系統極化碼刪余方法及系統，在不改變極化碼基本結構的前提下，能夠解決系統極化碼碼長不靈活的問題。

一種基于可靠性的系統極化碼刪余方法，該方法包括：

步驟一，基于可靠度度量對N個子信道進行可靠性計算，得到各個子信道的可靠性度量值，可靠性計算采用的是高斯近似的方式；

步驟二，對(N，K)的系統極化碼進行碼構造：假設縮短之后的碼長是C，且L＝N-C；首先選擇index＝{C+1，C+2，...，N}作為凍結位集合的第一部分，再從剩下的(N-L)個子信道中選擇K個可靠性高的子信道作為信息位；最后剩下的子信道再作為凍結位的第二部分，凍結位的第一部分和第二部分共同組成了系統極化碼的凍結位集合；

步驟三，將L位索引值index進行比特反轉置換，得到碼字端鑿孔向量索引s；

步驟四，根據系統極化碼的編碼方法對編碼端的輸入序列進行編碼，得到系統極化碼的碼字；