极化Polar码的速率匹配方法和装置、通信装置制造方法及图纸

本申请实施例提供一种极化Polar码的速率匹配方法和装置、通信装置。该速率匹配方法包括：确定N个待编码比特，该N个待编码比特中包含N1个信息比特，N1和N均为正整数；对该N个待编码比特进行编码以得到N个编码比特；根据信息比特长度N1、编码比特个数N和打孔数目Q获取第一打孔序列；根据第一打孔序列对该N个编码比特进行打孔以实现速率匹配。由于第一打孔序列中所指示的打孔比特是根据信息比特长度N1、编码比特个数N和打孔数目Q获取，而非随机产生，可以提高Polar码的性能。

【技术实现步骤摘要】
极化Polar码的速率匹配方法和装置、通信装置
本申请实施例涉及通信领域，并且更具体地，涉及polar码的速率匹配方法和装置、通信装置。
技术介绍
通信系统通常采用信道编码提高数据传输的可靠性，以保证通信的质量。土耳其教授Arikan提出的极化码(Polarcodes)是第一个理论上证明可以达到香农容量且具有低编译码复杂度的好码。Polar码是一种线性块码，其编码矩阵为GN，例如，编码过程为其中是一个二进制的行矢量，长度为N(即母码长度)；GN是一个N×N的矩阵，且定义为log2N个矩阵F2的克罗内克(Kronecker)乘积。上述矩阵Polar码的编码过程中，中的一部分比特用来携带信息，称为信息比特，这些比特的索引的集合记作A；另外的一部分比特设置为收发端预先约定的固定值，称之为固定比特或冻结比特(frozenbits)，其索引的集合用A的补集Ac表示。Polar码的编码过程相当于：这里，GN.(A)是GN.中由集合A中的索引对应的那些行得到的子矩阵，GN(AC)是GN中由集合AC中的索引对应的那些行得到的子矩阵。uA为中的信息比特集合，信息比特个数为K；为中的固定比特集合，固定比特个数为(N-K)，是已知比特。这些固定比特通常被设置为0，但是只要收发端预先约定，固定比特可以被任意设置。固定比特设置为0时，Polar码的编码输出可简化为：是一个K×N的矩阵。Polar码的构造过程即集合A的选取过程，决定了Polar码的性能。Polar码的构造过程通常是，根据母码码长N确定共存在N个极化信道，分别对应编码矩阵的N个行，计算极化信道可靠度，将可靠度较高的前K个极化信道的索引作为集合A的元素，剩余(N-K)个极化信道对应的索引作为固定比特的索引集合Ac的元素。集合A决定了信息比特的位置，集合Ac决定了固定比特的位置。从编码矩阵可以看出，原始Polar码(母码)的码长为2的整数次幂，在实际应用中一般需要通过速率匹配实现任意码长的Polar码，通常可以采用打孔(puncture)的方式实现速率匹配。现有技术中，可以采用传统的随机打孔，即对于需要打孔的位置随机产生，比如，Polar码的母码码长是16，需要的打孔数是6，则在这16个位置中随机选择6个打孔位置。采用随机打孔的方式来实现速率匹配降低了Polar码的性能。
技术实现思路
本申请实施例提供Polar码的速率匹配方法和装置、通信装置，能够提高Polar码的性能。第一方面，提供一种Polar码的速率匹配方法，包括：确定N个待编码比特，该N个待编码比特中包含N1个信息比特，N1和N均为正整数；对该N个待编码比特进行编码以得到N个编码比特；根据信息比特长度N1、编码比特个数N和打孔数目Q获取第一打孔序列；根据第一打孔序列对该N个编码比特进行打孔以实现速率匹配。在一种可能的实现方式中，确定N个待编码比特包括：根据M确定N,其中，符号表示向下取整，M为Polar码输出的目标码长，M不等于2的正整数次幂，M为正整数，打孔数目Q＝N-M。在一种可能的实现方式中，根据信息比特长度N1、编码比特个数N和打孔数目Q获取第一打孔序列包括：获取与信息比特长度N1和编码比特个数N所对应的第二打孔序列，第二打孔序列的长度为(N/2)-1；根据该打孔数目Q从第二打孔序列中确定第一打孔序列。在一种可能的实现方式中，获取与信息比特长度N1和编码比特个数N所对应的第二打孔序列包括：从附录表1中打孔序列或该表1中该打孔序列的等同替换序列得到第二打孔序列。在一种可能的实现方式中，根据该打孔数目Q从第二打孔序列中确定第一打孔序列包括：将第二打孔序列中前Q个打孔比特所组成的序列确定为第一打孔序列。在一种可能的实现方式中，根据信息比特长度N1、编码比特个数N和打孔数目Q获取第一打孔序列包括：获取与信息比特长度N1和最大母码码长所对应的第三打孔序列，该最大母码码长为Polar码所应用的通信系统所支持的最大目标码长所对应的母码码长；根据编码比特个数N和该打孔数目Q从第三打孔序列中确定第一打孔序列。在一种可能的实现方式中，获取与信息比特长度N1和最大母码码长所对应的第三打孔序列包括：从附录表2中打孔序列或该表2中该打孔序列的等同替换序列得到第三打孔序列。在一种可能的实现方式中，根据编码比特个数N和该打孔数目Q从第三打孔序列中确定第一打孔序列包括：从第三打孔序列中第一个打孔比特开始，依次将不大于N的打孔比特读出；当读出的打孔比特的个数达到该打孔数目Q时，确定读出的Q个打孔比特所组成的序列为第一打孔序列。在一种可能的实现方式中，根据信息比特长度N1、编码比特个数N和打孔数目Q获取第一打孔序列包括：根据该N1个信息比特在该N个编码比特中确定出第1个打孔比特；针对i从2遍历到该打孔数目Q，分别在该N个编码比特中除去已确定出的(i-1)个打孔比特之外的(N-i+1)个编码比特中确定出第i个打孔比特，2≤i≤Q；将确定出的Q个打孔比特所组成的序列作为第一打孔序列。在一种可能的实现方式中，根据该N1个信息比特在该N个编码比特中确定出第1个打孔比特包括：在该N位编码比特中每一位编码比特作为打孔比特时，分别计算该N1个信息比特所对应的极化信道的错误概率；在计算出的N个错误概率中确定最小错误概率，将该最小错误概率所对应的编码比特确定为第1个打孔比特。在一种可能的实现方式中，在该N个编码比特中除去已确定出的(i-1)个打孔比特之外的(N-i+1)个编码比特中确定出第i个打孔比特包括：在该(N-i+1)个编码比特中每一位编码比特作为打孔比特时，分别计算该N1个信息比特所对应的极化信道的错误概率；在计算出的(N-i+1)个错误概率中确定最小错误概率，并且将该最小错误概率所对应的编码比特确定为第i个打孔比特。在一种可能的实现方式中，计算该N1个信息比特所对应的极化信道的错误概率包括：将N1个信息比特中每个信息比特所对应的极化信道的错误概率进行求和以得到该N1个信息比特所对应的极化信道的错误概率。第二方面，提供一种Polar码的速率匹配装置，包括：确定模块，用于确定N个待编码比特，该N个待编码比特中包含N1个信息比特，N1和N均为正整数；编码模块，用于对该N个待编码比特进行编码以得到N个编码比特；第一打孔序列获取模块，用于根据信息比特长度N1、编码比特个数N和打孔数目Q获取第一打孔序列；打孔模块，用于根据第一打孔序列对该N个编码比特进行打孔以实现速率匹配。在一种可能的实现方式中，该确定模块具体用于：根据M确定N,其中，符号表示向下取整，M为Polar码输出的目标码长，M不等于2的正整数次幂，M为正整数，该打孔数目Q＝N-M。在一种可能的实现方式中，该第一打孔序列获取模块包括：第二打孔序列获取模块，用于获取与信息比特长度N1和编码比特个数N所对应的第二打孔序列，第二打孔序列的长度为(N/2)-1；第一打孔序列确定模块，用于根据该打孔数目Q从第二打孔序列中确定第一打孔序列。在一种可能的实现方式中，该第二打孔序列获取模块具体用于：从附录表1中打孔序列或该表1中该打孔序列的等同替换序列得到第二打孔序列。在一种可能的实现方式中，第一打孔序列确定模块具体用于：将第二打孔序列中前Q个打孔比特所组成的序列确定为第一打孔序列。在一种可能的实现方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极化Polar码的速率匹配方法，其特征在于，包括：确定N个待编码比特，所述N个待编码比特中包含N1个信息比特，N1和N均为正整数；对所述N个待编码比特进行编码以得到N个编码比特；根据信息比特长度N1、编码比特个数N和打孔数目Q获取第一打孔序列；根据所述第一打孔序列对所述N个编码比特进行打孔以实现速率匹配。

【技术特征摘要】
1.一种极化Polar码的速率匹配方法，其特征在于，包括：确定N个待编码比特，所述N个待编码比特中包含N1个信息比特，N1和N均为正整数；对所述N个待编码比特进行编码以得到N个编码比特；根据信息比特长度N1、编码比特个数N和打孔数目Q获取第一打孔序列；根据所述第一打孔序列对所述N个编码比特进行打孔以实现速率匹配。2.根据权利要求1所述的速率匹配方法，其特征在于，所述确定N个待编码比特包括：根据M确定N,其中，符号表示向下取整，所述M为Polar码输出的目标码长，所述M不等于2的正整数次幂，M为正整数，所述打孔数目Q＝N-M。3.根据权利要求2所述的速率匹配方法，其特征在于，所述根据信息比特长度N1、编码比特个数N和打孔数目Q获取第一打孔序列包括：获取与信息比特长度N1和编码比特个数N所对应的第二打孔序列，所述第二打孔序列的长度为(N/2)-1；根据所述打孔数目Q从所述第二打孔序列中确定所述第一打孔序列。4.根据权利要求3所述的速率匹配方法，其特征在于，所述获取与信息比特长度N1和编码比特个数N所对应的第二打孔序列包括：从附录表1中打孔序列或所述表1中所述打孔序列的等同替换序列得到所述第二打孔序列。5.根据权利要求3或4所述的速率匹配方法，其特征在于，所述根据所述打孔数目Q从所述第二打孔序列中确定所述第一打孔序列包括：将所述第二打孔序列中前Q个打孔比特所组成的序列确定为所述第一打孔序列。6.根据权利要求2所述的速率匹配方法，其特征在于，所述根据信息比特长度N1、编码比特个数N和打孔数目Q获取第一打孔序列包括：获取与信息比特长度N1和最大母码码长所对应的第三打孔序列，所述最大母码码长为所述Polar码所应用的通信系统所支持的最大目标码长所对应的母码码长；根据编码比特个数N和所述打孔数目Q从所述第三打孔序列中确定所述第一打孔序列。7.根据权利要求6所述的速率匹配方法，其特征在于，所述获取与信息比特长度N1和最大母码码长所对应的第三打孔序列包括：从附录表2中打孔序列或所述表2中所述打孔序列的等同替换序列得到所述第三打孔序列。8.根据权利要求6或7所述的速率匹配方法，其特征在于，所述根据编码比特个数N和所述打孔数目Q从所述第三打孔序列中确定所述第一打孔序列包括：从所述第三打孔序列中第一个打孔比特开始，依次将不大于N的打孔比特读出；当读出的打孔比特的个数达到所述打孔数目Q时，确定读出的Q个打孔比特所组成的序列为所述第一打孔序列。9.根据权利要求2所述的速率匹配方法，其特征在于，所述根据信息比特长度N1、编码比特个数N和打孔数目Q获取第一打孔序列包括：根据所述N1个信息比特在所述N个编码比特中确定出第1个打孔比特；针对i从2遍历到所述打孔数目Q，分别在所述N个编码比特中除去已确定出的(i-1)个打孔比特之外的(N-i+1)个编码比特中确定出第i个打孔比特，2≤i≤Q；将确定出的Q个打孔比特所组成的序列作为所述第一打孔序列。10.根据权利要求9所述的速率匹配方法，其特征在于，所述根据所述N1个信息比特在所述N个编码比特中确定出第1个打孔比特包括：在所述N位编码比特中每一位编码比特作为打孔比特时，分别计算所述N1个信息比特所对应的极化信道的错误概率；在计算出的N个错误概率中确定最小错误概率，将所述最小错误概率所对应的编码比特确定为所述第1个打孔比特。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述N个编码比特中除去已确定出的(i-1)个打孔比特之外的(N-i+1)个编码比特中确定出第i个打孔比特包括：在所述(N-i+1)个编码比特中每一位编码比特作为打孔比特时，分别计算所述N1个信息比特所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈莹，罗禾佳，张华滋，张公正，李榕，周悦，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44