一种基于CRC分段处理的改进BPList译码算法制造技术

本发明专利技术公开了一种基于CRC分段处理的改进BP List译码算法，步骤1：将信息序列进行分段并进行编码；步骤2：将编码序列进行处理并进行译码，每次迭代都进行校验，如果所有分段通过检验，则停止迭代，输出判决码字；步骤3：对各译码器的结果进行处理；步骤四：对各译码器未通过校验的分段进行处理；步骤5：将处理好的信息序列在因子图上处理；步骤6：清除因子图上的信息；步骤7：再次在各因子图中进行译码并执行步骤2操作，同时选择3个译码器分别对其进行操作；步骤8：若未达到最大迭代次数，则返回步骤2，迭代次数达到最大迭代次数时，输出译码信息序列。本发明专利技术能在最大限度地保留BP List译码并行特性的同时缩小CA

【技术实现步骤摘要】
一种基于CRC分段处理的改进BP List译码算法


[0001]本专利技术涉及电子信息领域，特别涉及一种基于CRC分段处理的改进BP List译码算法。

技术介绍

[0002]在极化码译码算法中，以置信传播(Belief Propagation,BP)译码算法有着并行性、软入软出(SISO)的特点，对硬件设计更为友好因而获得了许多关注。但BP译码算法性能太不理想，因此，许多衍生译码相继被提出。其中最具影响的是，对BP译码做列表处理的BP List译码算法，以及对信息比特的右向信息进行处理的BP Flip及其Bit Strengthen译码算法。
[0003]BP List译码算法，BP List是在BP译码的基础之上，通过选择不同的置换因子图同时进行BP译码计算，即以增加空间复杂度为代价，在保证并行特性的同时提高其译码性能；Bit Strengthen译码算法，该算法通过G矩阵的判决方式，对因子图中的节点由右向左进行判决，从而取得了在中长码下接近SCL译码算法的译码性能。虽然BP List在同等数目列表的条件下与SCL译码性能相近，但与CA
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SCL译码相比性能差距较大。与此同时，为更进一步提升其性能，一种基于CRC辅助的BP List译码算法被提出
[4]，该算法主要利用了CRC码生成多项式的网格图以及CRC码校验矩阵的唐纳图，在短码条件下在信噪比增高时取得了与CA
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SCL相近的译码性能，但由于BP List译码算法主要适用于中长码且该算法在中低信噪比离CAr/>‑
SCL译码算法仍然有不小的性能差距。而前面提到的Bit
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Strengthen译码算法虽然在信息比特的右向信息处理方面取得了不错的成效，但译码性能尚不及CRC辅助的BP List译码算法。同时由于其判决正确信息比特的方式十分依赖于生成矩阵的嵌套特性，而BP List译码所基于置换子图的概念即对生成矩阵的列交换使得该嵌套特性被打破，这就使得该算法对正确信息比特的筛选策略无法适用于BP List译码。因此，需要设计一种新的筛选策略和对信息比特的右向信息处理的新方法来进一步的去提升BP List译码算法的性能。
[0004]专利号201911410856.5的专利说明书公开了一种改进的极化码BP List译码方法，该方法根据因子图错误概率的方法，选择因子图集合，获得因子图集合后将起按顺序从因子图集合中选择一个因子图进行BP译码；如果译码正确，则结束译码，否则，判断是否为最后一个因子图，判断为最后一个因子图则结束译码，判断不是为最后一个因子图，则根据当前的因子图中结果译码，选择x端重可靠性最低的两个位置，选择不可靠位置，更新信道初始信息，从而实现BP译码的性能与CASCL接近的性能，降低算法的延时，满足延时的要求。此方法主要针通过并行性的实现从而减少译码的时延，并未涉及对信息序列的分段处理以及对正确信息比特的筛选策略。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于CRC分段处理的改进BP List译码算法，该方法对BP List算
法进行CRC分段处理，用于进一步提升BP List译码算法的性能，在最大限度地保留BP List译码并行特性的同时缩小CA
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SCL译码算法的性能差距。
[0006]为实现以上专利技术目的，而采用的技术手段是：
[0007]一种基于CRC分段处理的改进BP List译码算法，包括以下步骤：
[0008]步骤1：将信息序列进行分段，并将各段信息序列进行编码；
[0009]步骤2：将编码后的序列进行处理并通过译码器进行译码，每迭代一次后分段进行校验，如果所有分段能够通过检验，则停止迭代，输出判决码字；
[0010]步骤3：若在最大迭代次数后有分段未通过校验，则对各译码器的结果进行处理；
[0011]步骤4：对各译码器中未通过校验的分段进行处理；
[0012]步骤5：将处理好的分段信息序列在因子图上处理；
[0013]步骤6：清除因子图上的信息；
[0014]步骤7：再次在各因子图中进行译码并执行步骤2操作，同时选择3个译码器分别对其进行操作；
[0015]步骤8：若码间迭代次数小于设置的最大迭代次数时，则继续执行步骤2，当迭代次数，达到最大迭代次数时，输出译码信息序列。
[0016]进一步地，所述的步骤1中的信息序列分段根据极化程度进行分段
[0017]进一步地，所述步骤1中的信息编码采用CRC进行编码。
[0018]进一步地，所述步骤1的具体过程为：对信息序列根据极化程度进行分段，并将分好的各段进行CRC编码之后作为极化码的信息比特进行极化编码。
[0019]进一步地，所述步骤2中的译码器是BP List译码器；所述步骤2中的分段检验采用CRC检验；所述的步骤2的具体过程为：将信道输入信息经软解调后送入BP List译码器内对其进行译码，每迭代一次后分段进行CRC校验，如果所有分段能通过CRC检验，则停止迭代，输出判决码字。
[0020]进一步地，所述步骤3中的译码器是BP List译码器；所述步骤3中的分段检验采用CRC检验；所述的步骤3的具体过程为：若在最大迭代次数后有字段未通过CRC检验，则对各BP译码器的结果进行处理。
[0021]进一步地，所述步骤4中的校验采用CRC校验；所述步骤4中的分段处理采用右向信息处理；所述步骤4的具体过程为：对于各译码器中未通过CRC校验的子段分别对其进行右向信息处理，即按照以下公式对各子段中的信息比特左向信息进行可靠度排序后再进行右向信息的赋值，其中，公式为：
[0022][0023]其中，order表示经过排序后位置索引，C为常数，大小等于子段长度。
[0024]进一步地，所述步骤5的具体过程为：在因子图中的信道端节点直接将左向信息与右向信息之和赋予左向信息。
[0025]进一步地，所述步骤6中因子表的信息包括除信源端和信道端之外的所有节点信息。
[0026]进一步地，所述步骤7中所述的同时选择3个译码器分别对其进行操作分别为：三个译码器分别翻转1位比特，2位比特和3位比特。
[0027]与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：
[0028](1)提出了一种基于分段处理的极化码BP List改进译码方法，将极化码信息序列分段添加CRC码保护。结合极化码的极化特性，设计了更加符合极化码特征的分段方式，该分段方式能够最大限度的保证译码结果中的码字正确部分的最大化。
[0029](2)对各分段序列依据其是否通过CRC校验的结果进行不同的处理，特别是在对没有通过CRC校验的子段序列的右向信息处理上，所提算法有效的利用了原判决结果的似然值，在保证计算复杂度没有显著升高的同时处理方式更为有效。
[0030](3)在BP译码算法中对译码器信道端的输入信息与信源端先验信息同时进行处理，提升译码器输入信息可靠度的同时使得性能得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CRC分段处理的改进BP List译码算法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将信息序列进行分段，并将各段信息序列进行编码；S2：将编码后的序列进行处理并通过译码器进行译码，每迭代一次后分段进行校验，如果所有分段能够通过检验，则停止迭代，输出判决码字；S3：若在最大迭代次数后有分段未通过校验，则对各译码器的结果进行处理；S4：对各译码器中未通过校验的分段进行处理；S5：将处理好的分段信息序列在因子图上处理；S6：清除因子图上的信息；S7：再次在各因子图中进行译码并执行步骤S2操作，同时选择3个译码器分别对其进行操作；S8：若码间迭代次数小于设置的最大迭代次数时，则继续执行步骤S2，当迭代次数，达到最大迭代次数时，输出译码信息序列。2.根据权利要求1所述的基于CRC分段处理的改进BP List译码算法，其特征在于，所述的步骤S1中的信息序列分段根据极化程度进行分段。3.根据权利要求1所述的基于CRC分段处理的改进BP List译码算法，其特征在于，所述步骤S1中的信息编码采用CRC进行编码。4.根据权利要求1、2、3所述的基于CRC分段处理的改进BP List译码算法，其特征在于，所述步骤S1的具体过程为：对信息序列根据极化程度进行分段，并将分好的各段进行CRC编码之后作为极化码的信息比特进行极化编码。5.根据权利要求1所述的基于CRC分段处理的改进BP List译码算法，其特征在于，所述步骤S2中的译码器是BP List译码器；所述步骤S2中的分段检验采用CRC检验；所述的步骤S2的具体过程为：将信道输入信息经软解调后送入...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘星成，毛崟有，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：