基于对数似然比绝对值变化的连续消除翻转译码方法技术

本发明专利技术公开了一种基于对数似然比绝对值变化的连续消除翻转译码方法，所述的方法包括步骤如下：S1：当一帧通过SC译码算法译码之后，对得到的译码结果进行CRC校验；S2：当没通过CRC校验时，根据译码比特的LLR绝对值由小到大排序得到一个翻转列表；S3：从翻转列表中依次选择一个比特，对其译码结果进行翻转，当通过SCF译码算法被翻转以后，计算该比特之后的某一部分比特的LLR绝对值变化的累加值；所述的某一部分比特采用集合S表示；S4：判断累加值是否大于设置的阈值V，则认为这个翻转比特为CGE比特，继续执行SC译码算法，否则提前停止译码，回到步骤S3继续执行。本发明专利技术能有效地利用翻转前后的信息，使得能够提前终止译码，减少译码复杂度，降低延迟。降低延迟。降低延迟。

【技术实现步骤摘要】
基于对数似然比绝对值变化的连续消除翻转译码方法


[0001]本专利技术涉及无线通信
，更具体的，涉及一种基于对数似然比绝对值变化的连续消除翻转译码方法。

技术介绍

[0002]一般把极化码中连续消除(Successive Cancellation，SC)译码算法带来的译码错误可以分为两类：一类是信道生成错误(Channel Generation Error，CGE)，这种错误是由于信道噪声造成；另一类是传播错误(Error Propagation，EP)，这种错误是由于前面的错误决策引起的负反馈导致的。由上面的定义可知，传播错误不会改变译码结果的误块率(Block Error Ratio，BLER)，仅仅会改变误比特率(Bit Error Ratio，BER)，因为它一定不会是第一个错误。
[0003]而连续消除翻转(Successive Cancellation Flip,SCF)译码算法[O.Afisiadis,A.Balatsoukas
‑
Stimming,and A.Burg,“Alow
‑
complexity improved successive cancellation decoder forpolar codes,”in 2014 48th Asilomar Conference on Signals,Systems and Computers,Pacific Grove,CA,USA,Nov.2014,pp.2116
–
2120.]就是为了解决SC译码算法中产生的CGE，而且一旦不存在CGE，那么随之而来的EP也就不存在了。
[0004]文献[O.Afisiadis,A.Balatsoukas
‑
Stimming,and A.Burg,“A low
‑
complexity improved successive cancellation decoder forpolar codes,”in 2014 48th Asilomar Conference on Signals,Systems and Computers,Pacific Grove,CA,USA,Nov.2014,pp.2116
–
2120.]中还提出了一种Oracle
‑
aid SC(OA
‑
SC)译码器。在译码过程中，每次在做比特判决时，一旦发生错误，会立即纠正它并且记录译码过程中CGE的个数，而不允许让它影响以后的任何判决。通过OA
‑
SC译码器的统计发现，一个错误帧内只有一个CGE的相对概率是最大的，而且这个概率会随着信噪比(Signal to Noise Ratio，SNR)的增加而增加。另外一个发现是译码过程中单个CGE发生的相对概率随着码长N的增加而增加，这两个结果可以分别从图1和图2中得到。
[0005]现有的SCF译码算法的具体流程如图3所示。首先进行SC译码算法得到译码结果接下来利用循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)得到这个译码结果是错误的，对所有比特的LLR值进行排序，第一个比特的LLR值是最小的，所以把这个结果置入SCF译码器，重新进行SC译码。首先得到第一次的译码结果根据SCF译码器的规则，取为第一个比特的译码结果，然后沿着右子树进行路径扩展并得到此时继续按照SC译码算法的规则可以等到经过第4层扩展，达到一个具有最大APP值为0.36的叶子节点，从而得到SCF译码算法的结果为这个结果就是我们想要得到的正确路径。
[0006]但是，由于极化码SCF译码算法的特性，在信噪比较高的情况下，其译码复杂度趋近于SC译码算法。但是在低信噪比下，因为SC译码算法的结果十分容易出现错误，又因为译
码结果中存在超过一个CGE的概率比较大。SCF译码算法是需要知道上一次译码结果失败后才会进行下一次的翻转尝试，得知译码失败的方式都是通过CRC的结果是否为0来判断的，而要想得到CRC的结果就必须得到整一帧的译码结果，这样就使得SCF译码算法的译码延迟十分大。

技术实现思路

[0007]本专利技术为了解决现有的SCF译码算法的译码复杂度高、延迟大的问题，提供了一种基于对数似然比绝对值变化的连续消除翻转译码方法，其有效地利用翻转前后的信息，使得能够提前终止译码，减少译码复杂度，降低延迟。
[0008]为实现上述本专利技术目的，采用的技术方案如下：一种基于对数似然比绝对值变化的连续消除翻转译码方法，所述的方法包括步骤如下：
[0009]S1：当一帧通过SC译码算法译码之后，对得到的译码结果进行CRC校验；
[0010]S2：当没通过CRC校验时，根据译码比特的LLR绝对值由小到大排序得到一个翻转列表；
[0011]S3：从翻转列表中依次选择一个比特，对其译码结果进行翻转，当通过SCF译码算法被翻转以后，计算该比特之后的某一部分比特的LLR绝对值变化的累加值；所述的某一部分比特采用集合S表示，所述的集合S包括比特的个数S
N
、选择比特的位置几种信息；
[0012]S4：判断累加值是否大于设置的阈值V，则认为这个翻转比特为CGE比特，继续执行SC译码算法，否则提前停止译码，回到步骤S3继续执行。
[0013]优选地，所述的LLR绝对值变化是指翻转后某个比特的LLR绝对值减去其翻转前的LLR绝对值，即LLR
变化
＝|LLR
翻转后
|－|LLR
翻转前
|。
[0014]进一步地，所述的集合S中的比特的位置选择如下：
[0015]对任意一个码长和码率，得到最大的rate
‑
1节点的规模S
R
，码长为N1，当翻转一个比特之后，对这个比特的信道索引i除以S
R
后做向上取整处理，即然后得到的a+1乘以S
R
，即b＝(a+1)*S
R
作为记录的第一个比特，然后记录
‑
S
N
个比特，从而构成比特集合S中比特的位置。
[0016]再进一步地，所述的比特的个数S
N
设置为码长N的1/M，其中M为正整数。
[0017]再进一步地，所述的阈值V具体设置如下：
[0018]V＝P*(LLR*(
‑1‑
2.5*SNR)*S
N
+2*S
N
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0019]式中，P表示惩罚因子；LLR表示被翻转比特的LLR绝对值；SNR表示当前译码的信噪比，S
N
是集合中比特的个数，－1*S
N
+2*S
N
保证每个比特的LLR绝对值变化约为1。
[0020]再进一步地，所述的惩罚因子P根据选择比特集合S中的冻结比特个数来决定，具体如下：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于对数似然比绝对值变化的连续消除翻转译码方法，其特征在于：所述的方法包括步骤如下：S1：当一帧通过SC译码算法译码之后，对得到的译码结果进行CRC校验；S2：当没通过CRC校验时，根据译码比特的LLR绝对值由小到大排序得到一个翻转列表；S3：从翻转列表中依次选择一个比特，对其译码结果进行翻转，当通过SCF译码算法被翻转以后，计算该比特之后的某一部分比特的LLR绝对值变化的累加值；所述的某一部分比特采用集合S表示，所述的集合S包括比特的个数S
N
、选择比特的位置几种信息；S4：判断累加值是否大于设置的阈值V，则认为这个翻转比特为CGE比特，继续执行SC译码算法，否则提前停止译码，回到步骤S3继续执行。2.根据权利要求1所述的基于对数似然比绝对值变化的连续消除翻转译码方法，其特征在于：所述的LLR绝对值变化是指翻转后某个比特的LLR绝对值减去其翻转前的LLR绝对值，即LLR
变化
＝|LLR
翻转后
|－|LLR
翻转前
|。3.根据权利要求2所述的基于对数似然比绝对值变化的连续消除翻转译码方法，其特征在于：所述的集合S中的比特的位置选择如下：对任意一个码长N1和码率，最大的rate
‑
1节点的规模为S
R
，当翻转一个比特之后，对这个比特的信道索引i除以S
R
后做向上取整处理，即然后得到的a+1乘以S
R
，即b＝(a+1)*S
...

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