一种快速译码方法、设备及存储设备技术

本发明专利技术提供了一种快速译码方法、设备及存储设备，其方法包括：对1024个比特数据进行译码处理，每次执行单元函数译码4个，接着将数组password的元素值传入switch语句，password的每一个元素都代表一种控制函数的选项，并将当前单元函数的最低行值传入function_back函数的形参j，执行function_back函数，执行结束后单元译码函数行数增加4，password数组读取至下一个元素；循环执行，直到所有数据译码完成；最终得到译码后的数据。一种快速译码设备及存储设备，用于实现一种快速译码方法。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术提出中快速译码方法，以4个比特数据为一个单元，对码长为1024的数据进行快速译码，误码率低，运行速度快；使用bool数据替代整形数据，提高了存储空间的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种快速译码方法、设备及存储设备
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种快速译码方法、设备及存储设备。
技术介绍
信道编码一直是通信领域的基础和核心问题，其每一次重大突破，都会引起通信系统的新一轮演进或变革。在过去的二三十年里，无线通信技术发展十分迅速，人们对于无线通信，移动通信的业务需求也急剧增加。随着无线通信的发展，数据传输越来越快，这对于传输信号的处理要求越来越高，要保证信息在随机信道上高效和可靠传输，随之而来更多更新的编译码算法不断被提出，Polar码便是其中之一，并且有极高的研究价值。比如在无人机的图像传输应用上，由于信号的限制无人机只能在距离基站三公里的范围内活动，并且传输的图像质量不够清晰，远远无法满足我们的需要。这就需要优化编译码算法，让图像信息传输更加有效。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种快速译码方法、设备及存储设备，一种快速译码方法，主要包括以下步骤：S101：获取码长为1024的待译码比特数据；并定义数组a和数组b；其中，数组a为一个1024行11列的浮点型二维数组，数组b为一个1024行11列的bool型二维数组；S102：将所述的码长为1024的待译码比特数据从第一位开始依次读入数组a的第10列中；然后从数组a的第10列开始，根据译码原理，依次对数组a的各列进行f运算，并将运算结果存入数组a的对应的元素中；S103：定义数组password，并将数组password初始化为预设值；所述数组password为大小为255的一维数组；S104：定义单元译码函数：所述单元译码函数根据译码原理，以4个比特数据为一个译码单元进行译码；S105：定义反推函数function_back：所述反推函数function_back的形参为j和v；所述反推函数function_back用于根据译码原理及j、v的值，对数组a和数组b中的对应元素进行异或运算、f运算和g运算；其中，形参j的实参为行值clue_k；其中，k∈[0,7]中的整数；且k＝v-2，代表需要对数组b中的元素进行异或运算的次数；S106：使用switch语句执行所述数组password中的对应元素对所述单元译码函数和所述反推函数function_back的调用操作；具体如下：1)case0：调用单元译码函数1次，单元译码函数的行值clue自增4；调用反推函数function_back1次，形参v为2；调用完后，clue_0自增8；然后继续调用单元译码函数1次，单元译码函数译码的4个比特数据的第一个比特数据在数组a中所对应的行值clue自增4；其中，clue的初始值为0，所述反推函数function_back的形参j对应行值clue_0，且clue_0的初始值为0；2)casek：调用反推函数function_back1次，每次调用反推函数function_back后clue_k自增2^(v+1)；其中，k＝1,2,…,7；反推函数function_back的形参v＝k+2，形参j＝clue_k,clue_k在首次被调用的值为0；clue_k为定义的中间变量；S107：对数组a中第10列的1024个待译码比特数据进行译码处理，具体为：从数组a的第1行开始，每4行为一组待译码比特数据，使用所述单元译码函数进行译码，每次对一组待译码比特数据进行译码；每次使用所述单元译码函数对一组待译码比特数据译码完成后，将数组password的对应元素的值传给控制单元译码函数和function_back函数的switch语句，按照S106所述的规则调用单元译码函数与反推函数function_back，每次执行结束后，password数组读取至下一个元素，然后进入下一个译码循环；循环有序的调用单元译码函数与反推函数function_back，直到所有待译码比特数据译码完成；最终得到译码后的数据，即b[0][0]～b[1023][0]。进一步地，步骤S102中，对数组a的各列进行f运算，并将运算结果存入数组a的对应的元素中；具体如下：首先，根据译码原理对数组a的第10列元素a[i][10]进行f运算，得到a[0][9]～a[511][9]的对数似然比LLR值；然后根据译码原理对数组a的第9列元素进行f运算，得到a[0][8]～a[255][8]的对数似然比LLR值；再根据译码原理对数组a的第8列元素进行f运算，得到a[0][7]～a[127][7]的对数似然比LLR值；依次类推，直至a[0][0]；其中，i＝1,2,…,1023。进一步地，a[0][0]是固定比特，它的译码值为0,以false的形式存入bool型数组b[0][0]中。进一步地，数组password初始化为：password[255]＝{0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,6,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,7,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,6,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0}。进一步地，步骤S104中，对于数组a的第i～i+3行对应的四个待译码比特数据x1、x2、x3和x4，使用所述单元译码函数进行译码的具体方法，i＝clue；包括：S201：将a[i+0][0]、a[i+0][1]和a[i+1][1]进行g运算，并对g运算的结果进行译码，译码结果作为x2的译码值，并将译码值以布尔数据的形式存入b[i+1][0]；且后续的b数组存储均遵循此数据形式；S202：将b[i+0][0]和b[i+1][0]进行异或运算，结果存入b[i+0][1]，将b[i+1][0]的值直接存入b[i+1][1]；S203：将b[i+0][1]、a[i+0][2]、a[i+2][2]进行g运算，结果存入a[i+2][1]；将b[i+1][1]、a[i+1][2]、a[i+3][2]进行g运算，结果存入a[i+3][1]；S204：将a[i+2][1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速译码方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS101：获取码长为1024的待译码比特数据；并定义数组a和数组b；其中，数组a为一个1024行11列的浮点型二维数组，数组b为一个1024行11列的bool型二维数组；/nS102：将所述的码长为1024的待译码比特数据从第一位开始依次读入数组a的第10列中；然后从数组a的第10列开始，根据译码原理，依次对数组a的各列进行f运算，并将运算结果存入数组a的对应的元素中；/nS103：定义数组password，并将数组password初始化为预设值；所述数组password为大小为255的一维数组；/nS104：定义单元译码函数：所述单元译码函数根据译码原理，以4个比特数据为一个译码单元进行译码；/nS105：定义反推函数function_back：所述反推函数function_back的形参为j和v；所述反推函数function_back用于根据译码原理及j、v的值，对数组a和数组b中的对应元素进行异或运算、f运算和g运算；其中，形参j的实参为行值clue_k；其中，k∈[0,7]中的整数；且k＝v-2，代表需要对数组b中的元素进行异或运算的次数；/nS106：使用switch语句执行所述数组password中的对应元素对所述单元译码函数和所述反推函数function_back的调用操作；具体如下：/n1)case 0：调用单元译码函数1次，单元译码函数的行值clue自增4；调用反推函数function_back 1次，形参v为2；调用完后，clue_0自增8；然后继续调用单元译码函数1次，单元译码函数译码的4个比特数据的第一个比特数据在数组a中所对应的行值clue自增4；其中，clue的初始值为0，所述反推函数function_back的形参j对应行值clue_0，且clue_0的初始值为0；/n2)case k：调用反推函数function_back1次，每次调用反推函数function_back后clue_k自增2^(v+1)；其中，k＝1,2,…,7；反推函数function_back的形参v＝k+2，形参j＝clue_k,clue_k在首次被调用的值为0；clue_k为定义的中间变量；/nS107：对数组a中第10列的1024个待译码比特数据进行译码处理，具体为：从数组a的第1行开始，每4行为一组待译码比特数据，使用所述单元译码函数进行译码，每次对一组待译码比特数据进行译码；/n每次使用所述单元译码函数对一组待译码比特数据译码完成后，将数组password的对应元素的值传给控制单元译码函数和function_back函数的switch语句，按照步骤S106所述的规则调用单元译码函数与反推函数function_back，每次执行结束后，password数组读取至下一个元素，然后进入下一个译码循环；/n循环有序的调用单元译码函数与反推函数function_back，直到所有待译码比特数据译码完成；最终得到译码后的数据，即b[0][0]～b[1023][0]。/n...

【技术特征摘要】
1.一种快速译码方法，其特征在于：包括以下步骤：
S101：获取码长为1024的待译码比特数据；并定义数组a和数组b；其中，数组a为一个1024行11列的浮点型二维数组，数组b为一个1024行11列的bool型二维数组；
S102：将所述的码长为1024的待译码比特数据从第一位开始依次读入数组a的第10列中；然后从数组a的第10列开始，根据译码原理，依次对数组a的各列进行f运算，并将运算结果存入数组a的对应的元素中；
S103：定义数组password，并将数组password初始化为预设值；所述数组password为大小为255的一维数组；
S104：定义单元译码函数：所述单元译码函数根据译码原理，以4个比特数据为一个译码单元进行译码；
S105：定义反推函数function_back：所述反推函数function_back的形参为j和v；所述反推函数function_back用于根据译码原理及j、v的值，对数组a和数组b中的对应元素进行异或运算、f运算和g运算；其中，形参j的实参为行值clue_k；其中，k∈[0,7]中的整数；且k＝v-2，代表需要对数组b中的元素进行异或运算的次数；
S106：使用switch语句执行所述数组password中的对应元素对所述单元译码函数和所述反推函数function_back的调用操作；具体如下：
1)case0：调用单元译码函数1次，单元译码函数的行值clue自增4；调用反推函数function_back1次，形参v为2；调用完后，clue_0自增8；然后继续调用单元译码函数1次，单元译码函数译码的4个比特数据的第一个比特数据在数组a中所对应的行值clue自增4；其中，clue的初始值为0，所述反推函数function_back的形参j对应行值clue_0，且clue_0的初始值为0；
2)casek：调用反推函数function_back1次，每次调用反推函数function_back后clue_k自增2^(v+1)；其中，k＝1,2,…,7；反推函数function_back的形参v＝k+2，形参j＝clue_k,clue_k在首次被调用的值为0；clue_k为定义的中间变量；
S107：对数组a中第10列的1024个待译码比特数据进行译码处理，具体为：从数组a的第1行开始，每4行为一组待译码比特数据，使用所述单元译码函数进行译码，每次对一组待译码比特数据进行译码；
每次使用所述单元译码函数对一组待译码比特数据译码完成后，将数组password的对应元素的值传给控制单元译码函数和function_back函数的switch语句，按照步骤S106所述的规则调用单元译码函数与反推函数function_back，每次执行结束后，password数组读取至下一个元素，然后进入下一个译码循环；
循环有序的调用单元译码函数与反推函数function_back，直到所有待译码比特数据译码完成；最终得到译码后的数据，即b[0][0]～b[1023][0]。


2.如权利要求1所述的一种快速译码方法，其特征在于：步骤S102中，对数组a的各列进行f运算，并将运算结果存入数组a的对应的元素中；具体如下：
首先，根据译码原理对数组a的第10列元素a[i][10]进行f运算，得到a[0][9]～a[511][9]的对数似然比LLR值；然后根据译码原理对数组a的第9列元素进行f运算，得到a[0][8]～a[255][8]的对数似然比LLR值；再根据译码原理对数组a的第8列元素进行f运算，得到a[0][7]～a[127][7]的对数似然比LLR值；
依次类推，直至a[0][0]；其中，i＝1,2,…,1023；数组从第0行、第0列数起。


3.如权利要求2所述的一种快速译码方法，其特征在于：a[0][0]是固定比特，它的译码值为0,以false的形式存入bool型数组b[0][0]中。


4.如权利要求1所述的一种快速译码方法，其特征在于：数组password初始化为：
password[255]＝{0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,6,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,7,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,6,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0}。


5.如权利要求1所述的一种快速译码方法，其特征在于：步骤S104中，对于数组a的第i～i+3行对应的四个待译码比特数据x1、x2、x3和x4，使用所述单元译码函数进行译码的具体方法，i＝clue；包括：
S201：将a[i+0][0]、a[i+0][1]和a[i+1][1]进行g运算，并对g运算的结果进行译码，译码结果作为x2的译码值，并将译码值以布尔数据的形式存入b[i+1][0]；且后续的b数组存储均遵循此数据形式...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈立人，谢靖愉，蔡炜文，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42