一种极化码译码方法、装置及通信设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种极化码译码方法、装置及通信设备，该方法包括：将描述极化码译码过程的二叉树拆分为至少两颗子树，拆分原则为每棵子树有且仅有一个右叶子节点；依次逐层遍历每棵子树，直到发现所述子树上的右叶子节点，在所述右叶子节同层的左叶子节点处进行一次PM的排序，并在所述右叶子节点进行一次软值排序以便计算路径对应的PM值，再进行一次PM值排序以便进行路径筛选；本发明专利技术实施例以子树为基本处理单元，从而减少了FPGA资源的消耗，提高资源使用率；该极化码译码方法避免了互拷贝问题，并且大幅度减少了资源占用、且有效的减少了排序和PM值更新次数，明显的降低了开销，提高了译码效率。

【技术实现步骤摘要】
一种极化码译码方法、装置及通信设备
本专利技术涉及通信
，尤其是指一种极化码译码方法、装置及通信设备。
技术介绍
1948年，Shannon提出了信道编码定理，界定了纠错编码的性能。近20年来，以Turbo码，LDPC码为代表的信道编码采用迭代译码技术，能够逼近香农信道容量。2009年，Arikan提出了信道极化码的设计思想，并以此为依据提出了polar码(极化码)。SCL(SuccessiveCancellationList，串行抵消列表)译码器的核心思想是在译码的过程中保存多条路径，从而提高译码的可靠性。SCL算法主要的问题在于需要遍历整棵二叉树，这使得计算量巨大。为此提出了FSCL算法。FSCL算法的核心思想是：定义叶子节点类型，二叉树遍历过程中遇到叶子节点停止，并根据节点类型展开多条路径，同时给出不同路径的可靠性度量。基于叶子节点对子树的简化运算，Polar译码过程等效为遍历一个非完全二叉树。目前被广泛认可的叶子节点类型有4种，不同叶子节点展开的方式有很多，下面给出其类型定义以及路径展开规则。ΔPM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极化码译码方法，其特征在于，包括：/n将描述极化码译码过程的二叉树拆分为至少两颗子树，拆分原则为每棵子树有且仅有一个右叶子节点；/n依次逐层遍历每棵子树，直到发现所述子树上的右叶子节点，在所述右叶子节点同层的左节点处进行一次路径度量PM的排序，并在所述右叶子节点进行一次软值排序以便计算路径对应的PM值，再进行一次PM值排序以便进行路径筛选；/n其中，前一棵子树的路径筛选的结果，作为后一棵子树的输入。/n

【技术特征摘要】
1.一种极化码译码方法，其特征在于，包括：
将描述极化码译码过程的二叉树拆分为至少两颗子树，拆分原则为每棵子树有且仅有一个右叶子节点；
依次逐层遍历每棵子树，直到发现所述子树上的右叶子节点，在所述右叶子节点同层的左节点处进行一次路径度量PM的排序，并在所述右叶子节点进行一次软值排序以便计算路径对应的PM值，再进行一次PM值排序以便进行路径筛选；
其中，前一棵子树的路径筛选的结果，作为后一棵子树的输入。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，逐层遍历每棵子树，直到发现所述子树上的右叶子节点，包括：
为所述子树配置一个存储器，所述存储器的内存大小为待译码的软值序列的软比特数量的N倍，每棵子树遍历启动之前，都需要将所述存储器中的值初始化为待译码的软值序列；N为大于或者等于1的整数；
每棵子树都从根节点开始逐层遍历所述子树的节点；
若当前遍历层不存在左叶子节点，则所述当前遍历层的叶子节点的LLR在所述存储器中的拷贝数量以2倍速率增加；
若当前遍历层存在左叶子节点，则根据所述左叶子节点的类型进行左叶子节点引起的路径扩展并根据左叶子节点的类型确定当前遍历层的右节点的LLR在所述存储器中的拷贝数量。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若当前遍历层存在左叶子节点，
所述存储器中存储的左叶子节点所在层的上一层节点的一份LLR用于计算所述左叶子节点的PM，且所述左叶子节点的PM计算结果存储于所述存储器中被用于计算PM的一份LLR的资源位置；
所述存储器中存储的左叶子节点所在层的上一层节点的除用于计算PM的一份LLR之外的剩余LLR用于根据计算所述左叶子节点的类型进行左叶子节点引起的路径扩展对应的LLR。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述左叶子节点的类型进行左叶子节点引起的路径扩展，包括：
若所述左叶子节点的类型为rate0，扩展一条路径；
若所述左叶子节点的类型为REP，扩展两条路径。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据左叶子节点的类型确定当前遍历层的右节点的LLR在所述存储器中的拷贝数量，包括；
若左叶子节点的类型为rate0，且所述左叶子节点所在层的上一层节点的LLR在所述存储器中的拷贝数量为x，则左叶子节点所在层的右节点的LLR在所述存储器中的拷贝数量为2x-1；
若左叶子节点的类型为REP，且所述左叶子节点所在层的上一层节点的LLR在所述存储器中的拷贝数量为x，则左叶子节点所在层的右节点的LLR在所述存储器中的拷贝数量为x-1。


6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述存储器中存储的所述左叶子节点所在层的上一层节点的除用于计算PM的一份LLR之外的剩余LLR不够用于计算左叶子节点引起的路径扩展对应的LLR，所述方法还包括：
将当前遍历层的左叶子节点拆分为两个子节点，且拆分得到的两个子节点均为叶子节点，并继续遍历子节点所在层；或者，
增大为所述子树配置的存储器的内存大小，并重新逐层遍历所述子树。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
重新对二叉树上未遍历的节点进行拆分，得到多个子树。


8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，遍历所述子树的过程中使用的求取绝对值运算f器件为：
f(a,b)＝sign(a)sign(b)min(|a|,|b|)；
或者，
f(a,b)≈[sign(a)sign(b)min(|a|,|b|)]；
或者，



其中，a＝llr0,llr1,...llrN/2-1；b＝llrN/2,llrN/2+1,...llrN-1；N表示当前遍历层的LLR序列的长度，当前遍历层的LLR序列为：[llr0,llr1,...llrN-1]。


9.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，遍历所述子树的过程中使用的LLR求和运算g器件为：



或者，



其中，a＝llr0,llr1,...llrN/2-1；b＝llrN/2,llrN/2+1,...llrN-1；N表示当前遍历层的LLR序列的长度，当前遍历层的LLR序列为：[llr0,llr1,...llrN-1]；L为所述子树的存储器的大小；idx为g器件的索引；为硬比特序列。


10.一种通信设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
将描述极化码译码过程的二叉树拆分为至少两颗子树，拆分原则为每棵子树有且仅有一个右叶子节点；
依次逐层遍历每棵子树，直到发现所述子树上的右叶子节点，在所述右叶子节点同层的左节点处进行一次路径...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭东亮，徐磊，赵锋，
申请(专利权)人：电信科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11