本发明专利技术实施例提供的一种极化编码调制中信道可靠度的确定方法及装置，可以将信道拆分为m个二进制输入的信道并进行信道极化变换，根据拆分得到的二进制输入的信道的等效噪声方差，使用高斯近似算法计算得到极化子信道对应的对数似然比高斯分布均值，从而确定极化子信道的可靠度。由于本发明专利技术使用了高斯近似算法，因此避免了使用密度进化工具来计算信道的可靠度带来的计算复杂度的问题。本发明专利技术相对于使用密度进化工具来计算信道的可靠度的方案而言，计算的复杂度明显降低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信
，特别是涉及极化编码调制中信道可靠度的确定方法及 装置。
技术介绍
信道是数据传输的重要通道，因此确定信道的可靠度对信道的选择尤为重要。 现有技术通过使用密度进化工具来计算信道的可靠度，但使用密度进化工具来计 算信道的可靠度的过程中涉及到两种卷积操作。而对数似然比值的概率密度函数是连续函 数，因此卷积操作需要积分运算。 但是，在实际数字通信系统中，积分运算无法直接实现，必须首先对概率密度函数 进行量化，再将积分运算转化为离散值的累加操作。在实际算法实现时，需要维护一个高维 的向量以存储概率密度函数。为保证计算结果精确，该向量的维度取到IO 6之高，对如此高 维的向量进行上述两种卷积操作，计算复杂度非常高。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种极化编码调制中信道可靠度的确定方法及装 置，以降低计算复杂度。 为达到上述目的，本专利技术实施例公开了一种极化编码调制中信道可靠度的确定方 法，包括： 使用解调器在第一调制模式的2m进制输入的信道的接收端对接收到的信号的各 比特进行解调，将所述第一调制模式的2m进制输入的信道拆分为m个二进制输入的信道， 其中，m为调制阶数； 计算所述m个二进制输入的信道的等效噪声方差，对拆分得到的m个二进制输入 的信道进行信道极化变换，获得多个极化子信道； 根据所述等效噪声方差，使用高斯近似算法计算得到所述多个极化子信道对应的 对数似然比高斯分布均值； 根据所述对数似然比高斯分布均值确定所述多个极化子信道的可靠度。 可选的，所述第一调制模式为：多级码模式或比特交织编码调制模式。 可选的，在所述第一调制模式为多级码模式时，所述使用解调器在第一调制模式 的2"进制输入的信道的接收端对接收到的信号的各比特进行解调，将所述第一调制模式的 2?进制输入的信道拆分为m个二进制输入的信道，包括： 使用解调器在第一调制模式的2m进制输入的信道的接收端对接收到的信号的各 比特进行逐比特解调，将所述第一调制模式的2"进制输入的信道拆分为m个二进制输入的 信道：{a D α2,…，αη}。 可选的，所述计算所述m个二进制输入的信道的等效噪声方差，包括： 利用公式 计算得到所述m个二进制输入的信道的信道容量I ( α ,)，其中，j e {1，2,…，m}，y e Y，pr( ·)为概率函数，为2m进制输入的信道的转移概率 密度函数； 将计算得到的信道容量等效为二进制输入加性高斯白噪声信道BIAWGN模型的信 道容量，通过所述BIAWGN模型中的信道容量I ( 〇 2)的计算公式表示自然常数e = 2. 71828…为底的指数运算，V = (l_2b)+z，b e {〇, 1}，z~Ν(0, σ 2)， N(0,。2)为均值为0且方差为σ 2的高斯分布； 对于二进制输入的信道a j，根据公式 V(Oj) = σ2 计算获得所述m个二进制输入的信道的等效噪声方差V(a ,)，其中j e {1，2，~ ，m} 〇 可选的，所述根据所述等效噪声方差，使用高斯近似算法计算得到所述多个极化 子信道对应的对数似然比高斯分布均值，包括： 利用公式 计算得到炉^其中，Xd为分段函数区间分界点，X为极化信道对应的对数似然比 高斯分布均值；其中，f (X) = exp (_0· 4527χα86+0· 0218) 或者，f (X) = exp (_0· 4334χα 9324)，其中，Xd= 0· 4328 ; 或者，f(x) = 0· 0805exp(-2. 014χ)+0· 9195exp(_0. 3638χ)，其中，Xd= 0· 7933 ; 计算得到信道α ,对应的极化码编码器中信源侧第1个极化信道对应的高斯分布 进行递归计算，得到所述多个极化子信道对应的对数似然比高斯分布均值 ' ' -'， 其中 j = 1，2, ."，m，1 = 1，2,…，N。 可选的，在所述第一调制模式为比特交织编码调制模式时，所述使用解调器在第 一调制模式的2"进制输入的信道的接收端对接收到的信号的各比特进行解调，将所述第一 调制模式的2"进制输入的信道拆分为m个二进制输入的信道，包括： 使用解调器在第一调制模式的2"进制输入的信道的接收端对接收的信号的各比 特同时进行解调，将所述第一调制模式的2"进制输入的信道拆分为m个二进制并行输入的 信道{β η β2,…，βη}。 可选的，所述计算所述m个二进制输入的信道的等效噪声方差，包括： 通过公式 计算获得所述m个二进制输入的信道的信道容量I ( β J，其中，j e {1，2,…，m}，j e {1，2,…，m}，y e Y，Pr( ·)表示求事件的概率， 为2m进制输入的信道的部分条件转移概率密度函数，2m进制输入的信道的转移概率密度函数，X;表示所有由第j个比特取值为γ e {〇，1}组 成的比特向量γ对应的调制符号a e X的集合，即，Li (a)表 示映射到符号a的比特向量中第j比特； 将计算得到的信道容量等效为二进制输入加性高斯白噪声信道BIAWGN模型的信 道容量，通过所述BIAWGN模型中的信道容量I ( 〇 2)的计算公式表示自然常数e = 2. 71828…为底的指数运算，V = (l_2b)+z，b e {〇, 1}，z~Ν(0, σ 2)， N(0,。2)为均值为0且方差为σ 2的高斯分布； 对于二进制输入的信道P j，根据公式 V ( β j) = ο2 计算获得所述m个二进制输入的信道的等效噪声方差ν(β,)，其中j e {1，2，~ ,m}； 增加 J-m个容量为0的虚拟信道，信道W1, β2，···，被扩展为W1, β2，… ，Pni, ，…，β;}，其中J=: 2「tofew|,扩展后的J个二进制输入的信道的等效噪声方差分 别为 IV(P1)1V(P2),…，ν(β①，…，ν(β】）=+ ①}。 可选的，所述根据所述等效噪声方差，使用高斯近似算法计算得到所述多个极化 子信道对应的对数似然比高斯分布均值，包括： 利用公式 计算得到沪(>)，其中，Xd为分段函数区间分界点，X极化信道对应的对数似然比高 斯分布均值； 其中，f (X) = exp (_0· 4527χα86+0· 0218) 或者，f (X) = exp (-〇· 4334x°·9324)，其中，xd= 0· 4328 ; 或者，f (X) = 0· 0805exp(-2. 014χ)+0· 9195exp(-0. 3638x)，其中，xd= 0· 7933 ; 获得P(X)的反函数供 利用公式 递归计算得到所述多个极化子信道对应的对数似然比高斯分布均值， 其中，n =〇，i，···，l〇g2(JN)-l，对应每一个η的取值，有 〇代表信道使用时隙，其取值为ω = 1，2，···，Ν，Μ(Θ)表示信道映射关系，在每个信道使用时隙ω，编码器信道侧第0+(co-l)J 个位置对应信道Μ(θ)，Θ =1，2，一，J。 可选的，还包括： 选取可靠度高的极化子信道进行信号传输。 -种极化编码调制中信道可靠度的确定装置，包括：信道拆分单元、信道极化单 元、均值计算单元和可靠度确定单元， 所述信道拆分单元，用于使用解调器在第一调制模式的2m进制输入本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种极化编码调制中信道可靠度的确定方法，其特征在于，包括：使用解调器在第一调制模式的2m进制输入的信道的接收端对接收到的信号的各比特进行解调，将所述第一调制模式的2m进制输入的信道拆分为m个二进制输入的信道，其中，m为调制阶数；计算所述m个二进制输入的信道的等效噪声方差，对拆分得到的m个二进制输入的信道进行信道极化变换，获得多个极化子信道；根据所述等效噪声方差，使用高斯近似算法计算得到所述多个极化子信道对应的对数似然比高斯分布均值；根据所述对数似然比高斯分布均值确定所述多个极化子信道的可靠度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：牛凯，戴金晟，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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