[發明專利]一種優化誤比特率性能的極化碼構造方法及裝置

有效

• 申請號: 202011064872.6
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112332861B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 牛凱;吳泊霖
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H03M13/13
• 分類號: H03M13/13
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李翔

本說明書提供一種優化誤比特率性能的極化碼構造方法及裝置，該方法可以包括：根據N碼長極化碼中各個極化信道的極化輸入輸出重量譜，確定2N碼長極化碼中各個極化信道的極化輸入輸出重量譜；根據2N碼長極化碼中各個極化信道的所述極化輸入輸出重量譜，以及一致界公式，確定在加性高斯白噪聲信道條件下，2N碼長極化碼的各個極化信道的差錯概率閾值；將所述差錯概率閾值按照從小到大的順序進行排序；選取前K個差錯概率閾值對應的極化信道來用于傳輸信息比特，將剩余的差錯概率閾值對應的極化信道用于傳輸凍結比特，從而構造碼率為K/2N的2N碼長極化碼。該方法降低了極化碼構造的復雜度，提高了極化碼的誤比特率性能和實用性。

技術領域

本說明書一個或多個實施例涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種優化誤比特率性能的極化碼構造方法及裝置。

背景技術

極化碼(Polar code)是一種前向糾錯編碼方式，用于信號傳輸。極化碼的構造旨在計算每個極化信道的可靠性，然后對其進行排序，并選擇其中最可靠的子信道集合承載信息比特，因此極化碼的構造算法是極化碼編碼的關鍵。

目前，常用的極化碼構造算法為高斯近似(Gaussian Approximation，GA)算法，通過將子信道對數似然比的概率密度函數用高斯分布來近似，可以精確測量子信道的錯誤概率，對于中短碼長的極化碼具有較高的精度。

然而，在實際的通信系統中，使用高斯近似算法進行極化碼的構造時，需要逐信噪比進行構造，一旦信噪比發生變化，就需要重新計算各個極化信道的可靠性，導致計算的復雜度大大增加，實用性也隨之降低。

發明內容

有鑒于此，本說明書一個或多個實施例的目的在于提出一種優化誤比特率性能的極化碼構造方法及裝置，以降低極化碼構造的復雜度、提高實用性和誤比特率性能的問題。

基于上述目的，本申請中一個或多個實施例提供了一種優化誤比特率性能的極化碼構造方法，包括：

根據N碼長極化碼中各個極化信道的極化輸入輸出重量譜，確定2N碼長極化碼中各個極化信道的極化輸入輸出重量譜；

根據所述2N碼長極化碼中各個極化信道的所述極化輸入輸出重量譜，以及一致界公式，確定在加性高斯白噪聲信道條件下，所述2N碼長極化碼的各個極化信道的差錯概率閾值；

將所述差錯概率閾值按照從小到大的順序進行排序；

選取前K個所述差錯概率閾值對應的極化信道來用于傳輸信息比特，將剩余的所述差錯概率閾值對應的極化信道用于傳輸凍結比特，從而構造碼率為K/2N的2N碼長極化碼，其中N＝2ⁿ，n為自然數，K≤2N。

可選的，在所述極化碼為非系統極化碼時，所述根據N碼長極化碼中各個極化信道的極化輸入輸出重量譜，確定2N碼長極化碼中各個極化信道的極化輸入輸出重量譜，包括：

根據所述N碼長極化碼中第i個極化信道的極化輸入輸出重量譜，通過公式(4)確定2N碼長極化碼中第j個極化信道的極化輸入輸出重量譜，其中1≤i≤N，j＝i+N；

其中，表示N碼長極化碼中第i個極化信道的極化輸入輸出重量譜，w₁表示極化子碼對應的信息序列的漢明重量，w₁＝0,1,2,…,N-i+1；d₁表示極化子碼對應的碼字的漢明重量，d₁＝0,1,2,…,N；表示2N碼長極化碼中第j個極化信道對應的極化輸入輸出重量譜，p₁表示極化子碼對應的信息序列的漢明重量，p₁＝0,1,2,…,2N-j+1；q₁表示極化子碼對應的碼字的漢明重量，q₁＝0,1,2,…,2N；