一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统，涉及通信及数据处理技术领域，该方法包括：判断当前搜索宽度是否小于搜索宽度最大值，若是则执行当前搜索宽度对应的CA

【技术实现步骤摘要】
一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统


[0001]本专利技术涉及通信及数据处理
，特别是涉及一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统。

技术介绍

[0002]采用串行抵消(Successive Cancellation，SC)译码方法的极化码被证明在无限码长条件下可达到信道容量，但在中低码长条件下，SC译码方法的纠错性能较差。为了提高其纠错性能，有学者提出了采用多条候选路径的串行抵消列表(Successive Cancellation List，SCL)译码方法。特别的，有学者还提出了级联SCL译码方法和循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)的有CRC支持的串行抵消列表(CRC
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Aided Successive Cancellation List，CA
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SCL)译码方法。仿真结果表明，CA
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SCL译码方法能进一步提升SCL译码方法的纠错性能，并能够在中低码长条件下具有和当前LDPC码译码方法可比较的纠错性能。但是，更多的候选路径相较于单一候选路径需要更大的存储空间和更大的计算复杂度。
[0003]为了克服由CA
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SCL译码方法多条候选路径带来的问题，许多改进的极化码译码器相继被提出。采用了自适应列表的串行抵消译码方法运用自适应列表实现了对CA
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SCL译码方法运算复杂度的降低，但该方法也引入了额外的重译码操作。这些额外的重译码会需求更大的译码延时。进而，有学者提出了不需要重译码的解决方法，比如带有不同分段方案的分段SCL方法、依靠特殊节点实现对数似然比(log
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likelihood ratio，LLR)递归式简化的快速SCL方法、以及依靠阈值实现列表宽度切换的SCL译码方法。这些方法都能维持CA
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SCL译码方法纠错性能的前提下，有效地减少了其运算复杂度。
[0004]为了进一步提升CA
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SCL译码方法的纠错性能，有学者提出了带有比特翻转的SCL方法。该方法首次对CA
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SCL方法引入了带翻转操作的重译码尝试，进而能实现CA
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SCL译码方法纠错性能的提升。带有移动剪枝(Shifted
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pruning，SP)的SCL方法进一步优化了翻转操作进而获得更好的性能。带有自适应有序移动剪枝的SCL(adaptive ordered shifted
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pruning list，ADOSPL)方法以及一种推广的带有翻转操作的SCL(generalized SCL
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Flip)方法分别采用有序剪枝和建立新阈值去进一步降低了这些翻转操作带来的运算复杂度。这些译码方法在后文中统一被称为有翻转操作的串行抵消列表的译码方法(Successive cancellation list decoders with flip operation，SCL
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Flip)。
[0005]尽管这些SCL
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Flip译码方法能够通过重译码尝试中的翻转操作去提升CA
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SCL的纠错性能，但这些重译码操作会增加额外的运算复杂度并且要求额外的译码延时。进而，有效降低重译码操作引起的运算复杂度成为了扩宽SCL
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Flip方法应用范围的关键。

技术实现思路

[0006]鉴于此，本专利技术提供了一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统，在保证与当前其他SCL
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Flip译码方法拥有近似的纠错性能的前提下，有效减少其运算复杂度。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]一种自适应串行抵消列表翻转译码方法，包括：
[0009]判断当前搜索宽度是否小于搜索宽度最大值，得到第一判断结果；
[0010]若所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度小于所述搜索宽度最大值，则执行所述当前搜索宽度对应的CA
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SCL译码方法步骤，确定第一序列；所述第一序列为执行所述当前搜索宽度对应的CA
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SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；
[0011]采用循环冗余校验算法对所述第一序列进行处理，得到信息比特序列的估计序列；
[0012]若所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度大于或者等于所述搜索宽度最大值，则执行所述搜索宽度最大值对应的CA
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SCL译码方法步骤，以确定第二序列和关键集；所述第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的CA
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SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；所述关键集中的元素是按照阈值判断的信道可靠度进行从小到大排序的；
[0013]判断所述第二序列是否通过循环冗余校验，得到第二判断结果；
[0014]若所述第二判断结果表示所述第二序列通过循环冗余校验，则根据所述第二序列确定信息比特序列的估计序列；
[0015]若所述第二判断结果表示所述第二序列未通过循环冗余校验，则根据所述第二序列和所述关键集，执行所述搜索宽度最大值对应的SCL
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Flip
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CS译码方法步骤，以更新所述第二序列；所述更新后的第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的SCL
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Flip
‑
CS译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；
[0016]根据更新后的第二序列确定信息比特序列的估计序列。
[0017]可选的，所述执行所述当前搜索宽度对应的CA
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SCL译码方法步骤，确定第一序列，具体包括：
[0018]对解调后的接收序列执行所述当前搜索宽度对应的串行抵消列表译码方法，得到L条长度为N的候选路径序列以及L条候选路径序列对应的路径度量值；其中，所述当前搜索宽度的值为L；N为冻结比特序列与非冻结比特序列的长度之和；所述非冻结比特包括信息比特和循环冗余校验比特；
[0019]依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出L条长度为K+K
crc
且由非冻结比特的值所组成的第三序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，K
crc
为循环冗余校验比特的长度；
[0020]根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第三序列进行处理，以确定第一序列；所述第一序列为序列长度为K+K
crc
的待极化码编码的比特序列的估计序列。
[0021]可选的，所述根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第三序列进行处理，以确定第一序列，具体包括：
[0022]当多条所述第三序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的所述第三序列确定为第一序列；
[0023]当一条所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应串行抵消列表翻转译码方法，其特征在于，包括：判断当前搜索宽度是否小于搜索宽度最大值，得到第一判断结果；若所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度小于所述搜索宽度最大值，则执行所述当前搜索宽度对应的CA
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SCL译码方法步骤，确定第一序列；所述第一序列为执行所述当前搜索宽度对应的CA
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SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；采用循环冗余校验算法对所述第一序列进行处理，得到信息比特序列的估计序列；若所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度大于或者等于所述搜索宽度最大值，则执行所述搜索宽度最大值对应的CA
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SCL译码方法步骤，以确定第二序列和关键集；所述第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的CA
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SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；所述关键集中的元素是按照阈值判断的信道可靠度进行从小到大排序的；判断所述第二序列是否通过循环冗余校验，得到第二判断结果；若所述第二判断结果表示所述第二序列通过循环冗余校验，则根据所述第二序列确定信息比特序列的估计序列；若所述第二判断结果表示所述第二序列未通过循环冗余校验，则根据所述第二序列和所述关键集，执行所述搜索宽度最大值对应的SCL
‑
Flip
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CS译码方法步骤，以更新所述第二序列；所述更新后的第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的SCL
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Flip
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CS译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；根据更新后的第二序列确定信息比特序列的估计序列。2.根据权利要求1所述的一种自适应串行抵消列表翻转译码方法，其特征在于，所述执行所述当前搜索宽度对应的CA
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SCL译码方法步骤，确定第一序列，具体包括：对解调后的接收序列执行所述当前搜索宽度对应的串行抵消列表译码方法，得到L条长度为N的候选路径序列以及L条候选路径序列对应的路径度量值；其中，所述当前搜索宽度的值为L；N为冻结比特序列与非冻结比特序列的长度之和；所述非冻结比特包括信息比特和循环冗余校验比特；依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出L条长度为K+K
crc
且由非冻结比特的值所组成的第三序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，K
crc
为循环冗余校验比特的长度；根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第三序列进行处理，以确定第一序列；所述第一序列为序列长度为K+K
crc
的待极化码编码的比特序列的估计序列。3.根据权利要求2所述的一种自适应串行抵消列表翻转译码方法，其特征在于，所述根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第三序列进行处理，以确定第一序列，具体包括：当多条所述第三序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的所述第三序列确定为第一序列；当一条所述第三序列通过循环冗余校验时，将唯一通过循环冗余校验的所述第三序列确定为第一序列；当所有所述第三序列未通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的所述第三序列确定
为第一序列。4.根据权利要求1所述的一种自适应串行抵消列表翻转译码方法，其特征在于，所述采用循环冗余校验算法对所述第一序列进行处理，得到信息比特序列的估计序列，具体包括：判断所述第一序列是否通过循环冗余校验；若是，则将所述第一序列的前K位确定为信息比特序列的估计序列，并结束译码；若否，则将所述当前搜索宽度更新为2倍的当前搜索宽度，并返回步骤判断当前搜索宽度是否小于搜索宽度最大值，得到第一判断结果。5.根据权利要求1所述的一种自适应串行抵消列表翻转译码方法，其特征在于，所述执行所述搜索宽度最大值对应的CA
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SCL译码方法步骤，以确定第二序列和关键集，具体包括：对解调后的接收序列执行所述搜索宽度最大值对应的串行抵消列表译码方法，得到L
max
条长度为N的候选路径序列以及L
max
条候选路径序列对应的路径度量值；其中，L
max
为搜索宽度最大值；N为冻结比特序列与非冻结比特序列的长度之和；非冻结比特包括信息比特和循环冗余校验比特；依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出L
max
条长度为K+K
crc
的由非冻结比特的值所组成的第四序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，K
crc
为循环冗余校验比特的长度；根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第四序列进行处理，以确定第二序列和阈值；所述第二序列为序列长度为K+K
crc
的待极化码编码的比特序列的估计序列；所述阈值表示所述第二序列中比特信道的可靠度；根据所述阈值确定关键集。6.根据权利要求5所述的一种自适应串行抵消列表翻转译码方法，其特征在于，所述根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第四序列进行处理，以确定第二序列，具体包括：当多条所述第四序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的所述第四序列确定为第二序列；当一条所述第四序列通过循环冗余校验时，将唯一通过循环冗余校验的所述第四序列确定为第二序列；当所有所述第四序列未通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的所述第四序列确定为第二序列。7.根据权利要求1所述的一种自适应串行抵消列表翻转译码方法，其特征在于，所述根据所述第二序列和所述关键集，执行所述搜索宽度...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹航，吕岩松，杨占昕，
申请(专利权)人：浙江极传信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：