一种并行的极化码译码方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种并行的极化码译码方法及装置，其中，方法包括：获取单一信道接收信号，对预先确定的各先验错误模式进行排序，通过单一信道接收信号，从各先验错误模式中预选的k×M先验错误模式，构造k×M组不同的信道接收值，通过并行运行M个译码器对各自译码器的信道接收值进行本次译码，所述M个译码器中各译码器的每次输入分别为所述M组不同的信道接收值。这样相较于现有技术的单个译码器进行译码，可以通过并行运行各译码器进行译码，提高译码性能。

A parallel decoding method and device of polarization code

The embodiment of the invention provides a parallel polarization code decoding method and device, wherein the method includes: acquiring a single channel received signal, sorting the pre-determined prior error modes, receiving signals through a single channel, pre selecting K \u00d7 m prior error modes from each prior error mode, constructing different channel received values of K \u00d7 M groups, and running m decoding in parallel The decoder decodes the channel received values of each decoder this time, and each input of each decoder in the M decoder is the different channel received values of the M group. In this way, compared with the single decoder of the prior art, the decoding performance can be improved by running each decoder in parallel.

【技术实现步骤摘要】
一种并行的极化码译码方法及装置
本专利技术实施例涉及通信
，特别是涉及一种并行的极化码译码方法及装置。
技术介绍
极化码PolarCode是一种前向错误更正编码方式，用于讯号传输。极化码作为第一个可通过理论证明达到香农极限的码，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。目前极化码可使用多种译码方式进行译码，此处以串行抵消列表(successivecancellationlist，简称SCL)译码方法进行说明：SCL译码器中的L的取值大于等于2，假设此处了L的取值为8。SCL译码器接收单一信道接收信号；利用单一信道接收信号，确定8条待译码的候选路径；对每条候选路径进行译码，并且使用循环冗余校验(CyclicRedundancyCheck，简称CRC)校验对每条候选路径进行校验；若存在能够通过CRC校验的候选路径，则停止译码，输出该路径的译码结果作为译码结果。这样可以选择出最优的路径的译码结果，作为最终译码结果。SCL译码器中的L用于保留更多的候选路径，从而使得SCL译码器选择最优的路径的径译码结果。但是，在SCL译码器的L较小时，SCL译码器的译码性能较低。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种并行的极化码译码方法及装置，用以提高译码性能。具体技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种并行的极化码译码方法，包括：获取单一信道接收信号；对预先确定的各先验错误模式进行排序，通过所述单一信道接收信号，从所述各先验错误模式中预选k×M先验错误模式；利用所述k×M先验错误模式，构造k×M组不同的信道接收值；并行运行M个译码器，并且每个译码器对各自译码器的信道接收值进行本次译码，其中，所述M个译码器中各译码器的每次输入分别为M组不同的信道接收值。进一步的，采用如下步骤，预先确定各先验错误模式：获取为N＝2n码长的二进制全0序列以及先验错误模式的预设汉明重量E＝2m,m≤n，m为小于n的整数，n为对码长N取以2为底的对数；将所述二进制全0序列中预定比特位置的比特数值确定为1，得到第i条先验错误模式，所述预定比特位置为从第i×E个的比特位置到第i×E+E-1个比特位置，其中i的取值范围为{0,1,...,2m-n-1}。进一步的，采用如下步骤，预先确定各先验错误模式：获取为N＝2n码长的二进制全0序列以及先验错误模式的预设汉明重量E＝2m,m≤n，m为小于n的整数，n为对码长N取以2为底的对数；将所述二进制全0序列中预设比特位置确定为1，得到第i条先验错误模式，所述预设窗口所在的比特位置为第i个的比特位置到第i+E-1个比特位置，其中i的取值范围为{0,1,...,2m-2n}。进一步的，采用如下步骤，预先确定各先验错误模式：获取预先设定的先验错误模式总数P；获取二进制全0码字通过调制经过信道后的信道接收值，使用SCL算法进行译码，得到L条候选路径；对所有候选路径进行重编码，获得L条码字；计算所述L条码字的汉明重量；除全零码字外的最小汉明重量的码字数量是否小于所有先验错误模式的数量P减一；若除全零码字外的最小汉明重量的码字数量小于所有先验错误模式的数量P减一，则增大码率，返回所述获取预先设定的先验错误模式总数P的步骤，继续重复执行；若除全零码字外的最小汉明重量的码字数量大于或等于所有先验错误模式的数量，则依据路径度量值的顺序，选取码重最小的P条码字作为各先验错误模式。进一步的，采用如下步骤，确定预选的先验错误模式：依据所述单一信道接收信号，计算各先验错误模式的度量值；依据所述各先验错误模式的度量值，选择度量值最小的k×M条先验错误模式，作为预选的先验错误模式。进一步的，在所述并行运行M个译码器，并且每个译码器对各自译码器的信道接收值进行本次译码之后，所述方法还包括：若本次译码中各个译码器输出的候选路径中存在能够通过循环冗余校验CRC的路径，则停止译码，输出该候选路径作为译码结果；若本次译码中不存在能够通过CRC校验的候选路径，并且译码次数小于k，则获取下次各自译码器的信道接收值，作为本次译码的各自译码器的信道接收值，所述下次各自译码器的信道接收值不同于与所述下次各自译码的信道接收值相邻的上次各自译码器的信道接收值；并行运行M个译码器，并且每个译码器对各自译码器的信道接收值进行本次译码。进一步的，在所述各译码器为置信度传播BP译码器时，所述利用所述k×M先验错误模式，构造k×M组不同的信道接收值，包括：利用所述k×M先验错误模式，对所述单一信道接收信号按照反序替换方法进行处理，构造k×M组不同的信道接收值；所述并行运行M个译码器，并且每个译码器对各自译码器的信道接收值进行本次译码，包括：并行运行M个BP译码器，每次迭代后获得M条候选路径，其中所述M个BP译码器中各BP译码器的每次输入分别为M组不同的信道接收值，所述M个BP译码器各自的最大迭代次数为I；每一次迭代后对所述M条候选路径进行CRC校验；若M条候选路径中存在能够通过CRC校验的路径，则停止译码，并输出该路径作为译码结果；若M条候选路径中不存在能够通过CRC校验的路径，则继续下一次迭代，直到达到最大迭代次数I；在所述并行运行M个译码器达到最大迭代次数I后，重新输入M组不同的信道接收值，循环上述过程直到k×M组不同的信道接收值用尽。进一步的，在所述各译码器为串行抵消SC译码器时，所述利用所述k×M先验错误模式，构造k×M组不同的信道接收值，包括：利用所述k×M先验错误模式，对所述单一信道接收信号按照符号翻转方法进行处理，构造k×M组不同的信道接收值；所述并行运行M个译码器，并且每个译码器对各自译码器的信道接收值进行本次译码，包括：并行运行M个SC译码器，获得M条候选路径，其中，M个SC译码器中各SC译码器的每次输入为M组不同的信道接收值；对M条候选路径进行CRC校验；若M条候选路径中存在能够通过CRC校验的路径，则停止译码，并输出该路径作为译码结果；若M条候选路径中不存在能够通过CRC校验的路径，则重新输入M组不同的信道接收值，循环上述过程直到k×M组不同的信道接收值用尽。进一步的，在所述各译码器为串行抵消列表SCL译码器时，所述利用所述k×M先验错误模式，构造k×M组不同的信道接收值，包括：利用所述k×M先验错误模式，对所述单一信道接收信号按照符号翻转方法进行处理，构造k×M组不同的信道接收值；所述并行运行M个译码器，并且每个译码器对各自译码器的信道接收值进行本次译码，包括：并行运行M个SCL译码器，获得M×L条候选路径，其中，所述M个SCL译码器中各SCL译码器的每次输入为M组不同的信道接收值，所述M个SCL译码器各自的路径搜索宽度为L；对M×L条候选路径进行CRC校验；若本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种并行的极化码译码方法，其特征在于，包括：/n获取单一信道接收信号；/n对预先确定的各先验错误模式进行排序，通过所述单一信道接收信号，从所述各先验错误模式中预选k×M先验错误模式；/n利用所述k×M先验错误模式，构造k×M组不同的信道接收值；/n并行运行M个译码器，并且每个译码器对各自译码器的信道接收值进行本次译码，其中，所述M个译码器中各译码器的每次输入分别为M组不同的信道接收值。/n

【技术特征摘要】
1.一种并行的极化码译码方法，其特征在于，包括：
获取单一信道接收信号；
对预先确定的各先验错误模式进行排序，通过所述单一信道接收信号，从所述各先验错误模式中预选k×M先验错误模式；
利用所述k×M先验错误模式，构造k×M组不同的信道接收值；
并行运行M个译码器，并且每个译码器对各自译码器的信道接收值进行本次译码，其中，所述M个译码器中各译码器的每次输入分别为M组不同的信道接收值。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用如下步骤，预先确定各先验错误模式：
获取为N＝2n码长的二进制全0序列以及先验错误模式的预设汉明重量E＝2m,m≤n，m为小于n的整数，n为对码长N取以2为底的对数；
将所述二进制全0序列中预定比特位置的比特数值确定为1，得到第i条先验错误模式，所述预定比特位置为从第i×E个的比特位置到第i×E+E-1个比特位置，其中i的取值范围为{0,1,...,2m-n-1}。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用如下步骤，预先确定各先验错误模式：
获取为N＝2n码长的二进制全0序列以及先验错误模式的预设汉明重量E＝2m,m≤n，m为小于n的整数，n为对码长N取以2为底的对数；
将所述二进制全0序列中预设比特位置确定为1，得到第i条先验错误模式，所述预设窗口所在的比特位置为第i个的比特位置到第i+E-1个比特位置，其中i的取值范围为{0,1,...,2m-2n}。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用如下步骤，预先确定各先验错误模式：
获取预先设定的先验错误模式总数P；
获取二进制全0码字通过调制经过信道后的信道接收值，使用SCL算法进行译码，得到L条候选路径；
对所有候选路径进行重编码，获得L条码字；
计算所述L条码字的汉明重量；
除全零码字外的最小汉明重量的码字数量是否小于所有先验错误模式的数量P减一；
若除全零码字外的最小汉明重量的码字数量小于所有先验错误模式的数量P减一，则增大码率，返回所述获取预先设定的先验错误模式总数P的步骤，继续重复执行；
若除全零码字外的最小汉明重量的码字数量大于或等于所有先验错误模式的数量，则依据路径度量值的顺序，选取码重最小的P条码字作为各先验错误模式。


5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，采用如下步骤，确定预选的先验错误模式：
依据所述单一信道接收信号，计算各先验错误模式的度量值；
依据所述各先验错误模式的度量值，选择度量值最小的k×M条先验错误模式，作为预选的先验错误模式。


6.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在所述并行运行M个译码器，并且每个译码器对各自译码器的信道接收值进行本次译码之后，所述方法还包括：
若本次译码中各个译码器输出的候选路径中存在能够通过循环冗余校验CRC的路径，则停止译码，输出该候选路径作为译码结果；
若本次译码中不存在能够通过CRC校验的候选路径，并且译码次数小于k，则获取下次各自译码器的信道接收值，作为本次译码的各自译码器的信道接收值，所述下次各自译码器的信道接收值不同于与所述下次各自译码的信道接收值相邻的上次各自译码器的信道接收值；
并行运行M个译码器，并且每个译码器对各自译码器的信道接收值进行本次译码。


7.如权利要求6所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛凯，董超，董雁飞，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11