一种降低极化码译码时延的方法技术

本发明专利技术公开了一种降低极化码译码时延的方法，包括：计算对数似然比初始值；递归遍历译码树；遍历过程中特殊节点译码；遍历过程中的非特殊节点利用校验矩阵降低译码时延；根据循环冗余校验选择最终译码结果。本发明专利技术在极化码译码递归遍历译码树的过程中，利用极化码的校验矩阵进行校验，在校验成立时不再递归遍历子节点，从而有效降低译码时延，由于利用校验矩阵进行判定可以与其他步骤并发执行，不会增加额外的译码时延。本发明专利技术能够显著降低串行抵消方法的译码时延，与经典的低时译码方法延置信传播译码相比，时延特性可以逼近置信传播译码，而误码率性能和计算复杂度显著优于置信传播译码，当信噪比越高时，本方法的译码时延降低越明显。

A method for reducing decoding delay of polarization codes

The invention discloses a method of reducing polarization decoding delay includes: to calculate the log likelihood ratio of the initial value; recursive traversal tree decoding; decoding a special node traversal process; non special nodes using the parity check matrix in the iteration process to reduce the decoding delay; according to the final decoding results of cyclic redundancy check selection. The present invention in the process of polarization decoding recursive traversal decoding tree, check using the parity check matrix of polarization code, no recursive traversal in check node is established, so as to effectively reduce the decoding delay, due to the use of the parity check matrix are determined and the other steps are executed concurrently, does not increase the extra decoding delay. The invention can significantly reduce the decoding delay of serial cancellation method, and decoding method of low delay compared to classical belief propagation decoding, delay characteristic can approximate belief propagation decoding, and the BER performance and computational complexity is significantly better than belief propagation decoding, when the SNR is high, the decoding delay of this method decreased.

【技术实现步骤摘要】
一种降低极化码译码时延的方法
本专利技术属于信道编译码
，具体涉及通信系统信道译码器中一种基于串行抵消列表译码的极化码低时延改进方法。
技术介绍
极化码是一种新型编码方式，是目前唯一可理论证明在二进制离散无记忆信道下达到香农极限，并且具有可实用的线性复杂度编译码能力的信道编码技术，成为下一代通信系统(5G)中信道编码方案的强有力候选者。串行抵消(SC,SuccessiveCancellation)译码是一种低复杂度的译码方法，而串行抵消列表(SCL,SuccessiveCancellationList)译码方法能够实现更好的误码率性能。串行抵消译码是从译码树的根节点开始，通过递归计算的方式深入到叶节点，在叶节点进行判别。由于其串行抵消译码的特点，时延较长是该译码方法最迫切需要解决的问题。然而基于串行抵消列表的译码方法，与经典低时延置信传播(BP,BeliefPropagation)译码方法相比，仍有较大差距，译码时延和运算复杂度均较高。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种有效降低串行抵消译码时延的方法，在遍历到译码树的某一节点时，运用极化码校验矩阵进行校验。如果校验本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低极化码译码时延的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，计算对数似然比初始值采用树形译码结构，对于一个码长为N,信息位长度为K的极化码，其译码树为深度为n＝log2N的二叉树，采用基于串行抵消的译码方法从根节点开始递归遍历整个译码树，树节点之间传递待译符号的对数似然比LLR，LLR初始值通过如下方式计算得到：

【技术特征摘要】
1.一种降低极化码译码时延的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，计算对数似然比初始值采用树形译码结构，对于一个码长为N,信息位长度为K的极化码，其译码树为深度为n＝log2N的二叉树，采用基于串行抵消的译码方法从根节点开始递归遍历整个译码树，树节点之间传递待译符号的对数似然比LLR，LLR初始值通过如下方式计算得到：其中，ui表示发送比特，L(ui)表示ui的对数似然比，yi为译码器接收到的待译码的符号，Pr(yi|ui)表示发送符号为ui时接收到符号yi的概率，Pr(yi|ui)从解调器的软判决信息中得到，译码开始时，由公式(1)计算接收符号的对数似然比并传递给根节点，激活根节点；步骤2，递归遍历译码树对于译码树上的一个节点v，其包含的叶节点的个数为Nv，该节点从父节点接收一个长度为Nv的LLR值序列，记为αv，由αv计算要传递给左子节点的LLR值序列αl：αl[i]＝sgn(αv[i])sgn(αv[i+Nv/2])min(|αv[i]|,|αv[i+Nv/2]|)，0≤i＜Nv/2(2)其中，i是向量αv的位置索引，av[i]表示αv的第i个元素，以递归的方式遍历左子节点，返回后从左子节点接收到长度为Nv/2的比特序列βl，然后计算要传递给右子节点的LLR值序列αr：ar[i]＝av[i+Nv/2]-(2βl[i]-1)av[i]，0≤i＜Nv/2(3)以递归的方式遍历右子节点，返回后从右字节点接收到长度为Nv的比特序列βr，然后计算要返回给父节点的比特序列βv：其中，为二进制异或运算；步骤3，特殊节点译码在步骤2递归遍历左右节点的过程中，当遇到特殊节点中的至少一种时，则不再向下递归而直接译码后返回父节点，所述特殊节点包括Rate-0节点、Rate-1节点、REP节点，SPC节点；所述Rate-0节点包含的叶节点全是休眠位比特，所述Rate-1节点包含的叶节点全是信息位比特，所述REP节点包含的叶节点只有最后一位是信息位比特，所述SPC节点包含的叶节点只有第一位是休眠位比特；Rate-0节点的译码策略如下：βv[i]＝0,0≤i＜Nv(5)Rate-0节点不分裂新的译码路径；Rate-1节点的译码策略如下：βv[i]＝h(αv[i])，0≤i＜Nv(6)其中，Rate-1节点分裂出4个译码路径，找到序列αv中绝对值最小的两个，记为αv[min1],αv[min2]，min1、min2为其分别在序列av中的位置索引，将βv[min1]或βv[min...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘志文，徐庆云，尤肖虎，刘楠，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32