[發(fā)明專(zhuān)利]基于凍結(jié)翻轉(zhuǎn)列表的極化碼置信傳播比特翻轉(zhuǎn)譯碼方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110849031.4
• 申請(qǐng)日: 2021-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113556135B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘志文;李甲;尹超;劉楠;尤肖虎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué);網(wǎng)絡(luò)通信與安全紫金山實(shí)驗(yàn)室
• 主分類(lèi)號(hào): H03M13/13
• 分類(lèi)號(hào): H03M13/13
• 代理公司: 南京瑞弘專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 孫建朋

本發(fā)明公開(kāi)了基于凍結(jié)翻轉(zhuǎn)列表的極化碼置信傳播比特翻轉(zhuǎn)譯碼方法，使用的碼字是循環(huán)冗余檢驗(yàn)(CRC)碼和極化碼形成的級(jí)聯(lián)碼。本發(fā)明中的方法在傳統(tǒng)BP譯碼結(jié)果未通過(guò)CRC校驗(yàn)的情況下，通過(guò)對(duì)BP譯碼方法中的譯碼結(jié)果進(jìn)行分析，構(gòu)造凍結(jié)翻轉(zhuǎn)列表(FFL)，對(duì)極化碼位于FFL內(nèi)的信息比特進(jìn)行翻轉(zhuǎn)(本發(fā)明中的比特翻轉(zhuǎn)是通過(guò)對(duì)接收端被翻轉(zhuǎn)比特的對(duì)數(shù)似然比的符號(hào)翻轉(zhuǎn)，而其對(duì)數(shù)似然比的絕對(duì)值不變來(lái)實(shí)現(xiàn)的)，能夠糾正部分BP譯碼器中的錯(cuò)誤，進(jìn)而改善BPF譯碼方法的誤塊率性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)線通信中的信道編碼領(lǐng)域，尤其涉及一種基于凍結(jié)翻轉(zhuǎn)列表的極化碼置信傳播比特翻轉(zhuǎn)譯碼方法。

背景技術(shù)

極化碼技術(shù)作為一種新型的信道編碼技術(shù)，在碼長(zhǎng)趨于無(wú)窮時(shí)，傳輸速率能達(dá)到在二進(jìn)制輸入無(wú)記憶對(duì)稱(chēng)信道的信道容量。目前極化碼較為主流的譯碼方式有兩類(lèi)，一類(lèi)基于串行抵消(Successive?Cancellation，SC)譯碼方法，包括了基于SC譯碼的串行抵消列表(Successive?Cancellation?List，SCL)譯碼方法，基于SC的極化碼譯碼方法屬于序貫譯碼，已經(jīng)譯出的信息比特對(duì)后續(xù)信息比特的估計(jì)產(chǎn)生影響，因此必須逐個(gè)估計(jì)碼字中的信息比特，由此產(chǎn)生了較大的譯碼時(shí)延。極化碼的另外一類(lèi)主流譯碼方法基于置信傳播(Belief?Propagation，BP)譯碼方法，包括置信傳播比特翻轉(zhuǎn)(Belief?Propagation?bit-Flip，BPF)譯碼方法，基于BP的譯碼方法由于其并行迭代計(jì)算的性質(zhì)，其譯碼時(shí)延顯著低于基于SC的譯碼方法并且對(duì)碼字長(zhǎng)度不敏感，因此BP譯碼方法適用于對(duì)時(shí)延要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。傳統(tǒng)的BP譯碼方法誤塊率(Block?Error?Rate,BLER)性能較差，BPF譯碼方法帶來(lái)了BLER性能的提升，但是其平均迭代次數(shù)較高、計(jì)算復(fù)雜度較大、BLER性能仍有提升空間。本發(fā)明中基于凍結(jié)翻轉(zhuǎn)列表的極化碼置信傳播比特翻轉(zhuǎn)譯碼方法改善了BPF譯碼方法的BLER性能，降低了計(jì)算復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種基于凍結(jié)翻轉(zhuǎn)列表的極化碼置信傳播比特翻轉(zhuǎn)譯碼方法,以解決技術(shù)復(fù)雜度高，誤塊率性能差的技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種基于凍結(jié)翻轉(zhuǎn)列表的極化碼置信傳播比特翻轉(zhuǎn)譯碼方法，包括以下步驟：

步驟1、進(jìn)行帶CRC校驗(yàn)的BP譯碼；

步驟2、構(gòu)造凍結(jié)翻轉(zhuǎn)列表FFL；

步驟3、進(jìn)行基于凍結(jié)翻轉(zhuǎn)列表的極化碼置信傳播比特翻轉(zhuǎn)譯碼。

進(jìn)一步的，步驟1具體包括以下步驟：

步驟1.1、將經(jīng)過(guò)CRC編碼，未填充凍結(jié)比特的長(zhǎng)為K的信息序列記為原始信息比特序列，將由長(zhǎng)為K的原始信息比特序列填充凍結(jié)比特后得到的長(zhǎng)為N的信息序列記為信息比特序列，將信息比特序列經(jīng)過(guò)極化碼編碼后生成長(zhǎng)為N的比特序列稱(chēng)為碼字比特序列，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)的對(duì)數(shù)似然比為對(duì)進(jìn)行極化碼BP譯碼，其中l(wèi)lr_i,1≤i≤N是指接收信號(hào)對(duì)數(shù)似然比的第i個(gè)元素；

步驟1.2、記為極化碼的BP譯碼器的輸出結(jié)果，其中是指對(duì)信息比特u_i的估計(jì)；若滿足循環(huán)冗余校驗(yàn)，則BP譯碼器譯碼成功，整個(gè)譯碼流程結(jié)束，不再執(zhí)行后續(xù)步驟；若不滿足循環(huán)冗余校驗(yàn)，則BP譯碼器譯碼失敗，需要進(jìn)行試探性比特翻轉(zhuǎn)譯碼。

進(jìn)一步的，步驟2具體包括以下步驟：