极化码的译码方法及译码装置、存储介质、电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种极化码的译码方法及译码装置、存储介质、电子装置，所述译码方法包括：根据接收到的极化码序列确定译码序列；对于译码序列中每一个译码节点，根据每一个译码节点的先验信息、比特信息，确定每一个译码节点的待扩充译码列表；对每一个译码节点的待扩充译码列表进行扩充，确定每一个译码节点的已扩充译码列表；根据每一个译码节点的已扩充译码列表，确定极化码序列的译码输出结果。采用本发明专利技术，通过在BP译码算法中引入先验信息和多条列表搜索的思想，不仅可以具备BP译码的并行特性、优越的时延性能，还可以提高译码的准确性。

【技术实现步骤摘要】
极化码的译码方法及译码装置、存储介质、电子装置
本专利技术涉及译码
，尤其涉及一种极化码的译码方法及译码装置、存储介质、电子装置。
技术介绍
极化码是一种在理论上证明可以达到香农容量的信道编码技术。以二进制无记忆信道为例，信道极化通过信道合并引入相关性，再经过信道分裂，得到一组新的二进制极化信道。当参与极化的信道足够多时可以观察到极化现象：一部分信道容量趋于1，而另外一部分信道容量趋于0。可以将信息比特放置于信道容量高的信道进行传输，而信道容量低的信道放置已知比特(冻结比特)，从而提升了传输可靠性。相关技术中，极化码的译码方法有串行抵消(SuccessiveCancellation，简称为SC)译码，置信传播(BeliefPropgation，简称为BP)译码。其中SC译码方法采用串行的方法，性能优越但由于其串行特点，其计算复杂度，译码时延随着信息比特数的增加而大大增加，在低时延通信场景中，使用受到限制。BP译码方案虽然采用并行化方法进行译码，时延特性优越，但是其性能远差于SC译码方法，在实用化场景中由于性能差而使用受到限制。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种极化码的译码方法及译码装置、存储介质、电子装置，用以解决现有技术中SC译码、BP译码在极化码译码过程中存在的性能差、使用受限的问题。第一方面，本专利技术实施例提出一种极化码的译码方法，包括：根据接收到的极化码序列确定译码序列；对于所述译码序列中每一个译码节点，根据每一个所述译码节点的先验信息、比特信息，确定每一个所述译码节点的待扩充译码列表；对每一个所述译码节点的待扩充译码列表进行扩充，确定每一个所述译码节点的已扩充译码列表；根据每一个所述译码节点的已扩充译码列表，确定所述极化码序列的译码输出结果。根据本专利技术的一些实施例，所述根据接收到的极化码序列确定译码序列，包括：以极化码序列为根节点建立完全二叉树模型；从所述根节点开始依次选择左子树节点以确定母序列；从所述母序列中选取译码序列。在本专利技术的一些实施例中，所述从所述母序列中选取译码序列，包括：确定译码阶数；从所述母序列中选取译码阶数减一个左子树节点，与所述根节点共同构成所述译码序列；其中，在所述译码序列中第一个译码节点至最后一个译码节点的方向上，所述译码节点所对应的左子树节点包含的叶节点的个数逐渐增多。进一步的，所述确定译码阶数，包括：设置译码阶数为所述完全二叉树模型中包含所有信息比特的最小深度值；或者，设置译码阶数为1。根据本专利技术的一些实施例，所述对于每一个所述译码节点，根据每一个所述译码节点的先验信息、比特信息，确定每一个所述译码节点的待扩充译码列表，包括：对于每一个所述译码节点，建立每一个所述译码节点对应的具有(m+1)M个节点的因子图模型；根据每一个所述译码节点的先验信息、比特信息，初始化每一个所述译码节点对应的因子图模型中第一阶因子右信息及第m+1阶因子左信息，并根据公式1迭代计算每一个所述译码节点对应的因子图模型中任意阶因子的左信息和右信息：Li，j＝f(Li+1，j,Li+1，j+Ni+Ri,j+Ni)Li，j+Ni＝Li+1，j+Ni+f(Li+1，j,Ri,j)Ri+1j＝f(Rij,Li+1j+Ni+Ri,j+Ni)Ri+1，j+Ni＝Ri，j+Ni+f(Ri，j,Li+1,j)公式1，其中，L表示左信息，R表示右信息，Ni＝2m-i，1≤Ni≤M，M为所述译码节点包含的叶节点个数，m＝log2(M)，1≤i≤m+1，1≤j≤M；根据早停迭代终止条件或达到最大的迭代次数时终止迭代，输出每一个所述译码节点的待扩充译码列表。进一步的，所述根据每一个所述译码节点的先验信息、比特信息，初始化所述因子图模型的第一阶因子右信息及第m+1阶因子左信息，包括：针对每一个所述译码节点，将每一个所述译码节点的因子图模型的第一阶因子中冻结比特的右信息初始化为正无穷或负无穷，所述第一阶因子中具有先验信息的信息比特的右信息初始化为每一个所述译码节点的先验信息、所述第一阶因子中没有先验信息的信息比特的右信息初始化为零；将所述因子图模型的第m+1阶因子左信息初始化为每一个所述译码节点的比特信息。根据本专利技术的一些实施例，所述对所述译码序列中每一个译码节点的待扩充译码列表进行扩充，确定每一个所述译码节点的已扩充译码列表，包括：对每一个所述译码节点的每条待扩充译码列表中的b个译码信息进行符号翻转，获取每条所述待扩充译码列表扩展后的扩展译码列表，其中，b为扩展比特数，b≥1；对每一个所述译码节点的所述扩展译码列表进行删减，以确定每一个所述译码节点的已扩充译码列表。进一步的，所述对每一个所述译码节点的所述扩展译码列表进行删减，以确定每一个所述译码节点的已扩充译码列表，包括：根据公式2计算每一个所述扩展译码列表的初始列表度量删减值：其中，表示第k条所述扩展译码列表的初始列表度量删减值，表示第k条所述扩展译码列表的信息比特度量值，表示第i条待扩充译码列表的冻结比特度量值，表示第i条待扩充译码列表的列表度量输入值，其中，第k条上述扩展译码列表是由第i条所述待扩充译码列表扩展得到的；对每一个所述译码节点的所述初始列表度量删减值按照从小到大的顺序排序，并确定前预设值个所述初始列表度量删减值所对应扩展译码列表为每一个所述译码节点的已扩充译码列表。更进一步的，所述根据公式3计算获得：其中，λj表示第k条所述扩展译码列表中第j个信息比特扩展惩罚值；所述根据公式4计算获得：其中，γj表示第i条待扩充译码列表中第j个冻结比特惩罚值，WF表示所述译码节点的列表中序号大于第一信息比特的冻结点比特的集合；所述根据公式5计算获得：其中，表示相邻两个所述译码节点中前一译码节点的第i条已扩充译码列表的列表度量输出值，表示相邻两个所述译码节点中后一译码节点第i条待扩充译码列表的列表度量输入值，第一个译码节点的列表度量输入值初始化为零；所述译码节点的第k条扩展译码列表的列表度量输出值根据公式：计算获得，其中，a1≥0，a2≥0，a3≥0，所述前一译码节点通过前一节点度量信息计算得到。进一步的，所述λj根据公式6计算获得：其中，μj表示第j个信息比特加权值，βj表示第j个信息比特的译码信息；所述γj根据公式7计算获得：其中，ηj表示第j个冻结比特加权值，βj表示第j个冻结比特的译码信息。根据本专利技术的一些实施例，所述根据每一个所述译码节点的已扩充译码列表，确定所述极化码序列的译码输出结果，包括：确定所述译码序列中最后一个译码节点的已扩充译码列表；对所述最后一个译码节点的已扩充译码列表进行硬判决；对硬判决后的最后一个译码节点的已扩充译码列本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极化码的译码方法，其特征在于，包括：/n根据接收到的极化码序列确定译码序列；/n对于所述译码序列中每一个译码节点，根据每一个所述译码节点的先验信息、比特信息，确定每一个所述译码节点的待扩充译码列表；/n对每一个所述译码节点的待扩充译码列表进行扩充，确定每一个所述译码节点的已扩充译码列表；/n根据每一个所述译码节点的已扩充译码列表，确定所述极化码序列的译码输出结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种极化码的译码方法，其特征在于，包括：
根据接收到的极化码序列确定译码序列；
对于所述译码序列中每一个译码节点，根据每一个所述译码节点的先验信息、比特信息，确定每一个所述译码节点的待扩充译码列表；
对每一个所述译码节点的待扩充译码列表进行扩充，确定每一个所述译码节点的已扩充译码列表；
根据每一个所述译码节点的已扩充译码列表，确定所述极化码序列的译码输出结果。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据接收到的极化码序列确定译码序列，包括：
以极化码序列为根节点建立完全二叉树模型；
从所述根节点开始依次选择左子树节点以确定母序列；
从所述母序列中选取译码序列。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述母序列中选取译码序列，包括：
确定译码阶数；
从所述母序列中选取译码阶数减一个左子树节点，与所述根节点共同构成所述译码序列；
其中，在所述译码序列中第一个译码节点至最后一个译码节点的方向上，所述译码节点所对应的左子树节点包含的叶节点的个数逐渐增多。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定译码阶数，包括：
设置译码阶数为所述完全二叉树模型中包含所有信息比特的最小深度值；或者，
设置译码阶数为1。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对于所述译码序列中每一个译码节点，根据每一个所述译码节点的先验信息、比特信息，确定每一个所述译码节点的待扩充译码列表，包括：
对于每一个所述译码节点，建立每一个所述译码节点对应的具有(m+1)M个节点的因子图模型；
根据每一个所述译码节点的先验信息、比特信息，初始化每一个所述译码节点对应的因子图模型中第一阶因子右信息及第m+1阶因子左信息，并根据公式1迭代计算每一个所述译码节点对应的因子图模型中任意阶因子的左信息和右信息：
Li，j＝f(Li+1，j,Li+1，j+Ni+Ri,j+Ni)
Li，j+Ni＝Li+1，j+Ni+f(Li+1，j,Ri,j)
Ri+1j＝f(Rij,Li+1j+Ni+Ri,j+Ni)
Ri+1，j+Ni＝Ri，j+Ni+f(Ri，j,Li+1,j)公式1，
其中，L表示左信息，R表示右信息，Ni＝2m-i，1≤Ni≤M，M为每一个所述译码节点包含的叶节点个数，m＝log2(M)，1≤i≤m+1,1≤j≤M；
根据早停迭代终止条件或达到最大的迭代次数时终止迭代，输出每一个所述译码节点的待扩充译码列表。


6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据每一个所述译码节点的先验信息、比特信息，初始化所述因子图模型的第一阶因子右信息及第m+1阶因子左信息，包括：
针对每一个所述译码节点，将每一个所述译码节点的因子图模型的第一阶因子中冻结比特的右信息初始化为正无穷或负无穷，所述第一阶因子中具有先验信息的信息比特的右信息初始化为每一个所述译码节点的先验信息、所述第一阶因子中没有先验信息的信息比特的右信息初始化为零；
将所述因子图模型的第m+1阶因子左信息初始化为每一个所述译码节点的比特信息。


7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对每一个所述译码节点的待扩充译码列表进行扩充，确定每一个所述译码节点的已扩充译码列表，包括：
对每一个所述译码节点的每个待扩充译码列表中的b个译码信息进行符号翻转，获取每条所述待扩充译码列表扩展后的扩展译码列表，其中，b为扩展比特数，b≥1；
对每一个所述译码节点的所述扩展译码列表进行删减，以确定每一个所述译码节点的已扩充译码列表。


8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对每一个所述译码节点的所述扩展译码列表进行删减，以确定每一个所述译码节点的已扩充译码列表，包括：
根据公式2计算每一个所述扩展译码列表的初始列表度量删减值：



其中，表示第k条所述扩展译码列表的初始列表度量删减值，表示第k条所述扩展译码列表的信息比特度量值，表示第i条待扩充译码列表的冻结比特度量值，表示第i条待扩充译码列表的列表度量输入值，其中，第k条所述扩展译码列表是由第i条所述待扩充译码列表扩展得到的；
对每一个所述译码节点的所述初始列表度量删减值按照从小到大的顺序排序，并确定前预设值个所述初始列表度量删减值所对应扩展译码列表为每一个所述译码节点的已扩充译码列表。


9.如权利要求8所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郜杰，魏浩，李杰，杨世睦，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44