一种用于控制信道的RM码轻量化迭代译码系统及方法技术方案

本发明专利技术一种RM译码轻量化迭代软判决译码系统及方法，最低可靠度信息检测及置换模块对接收到的RM码字进行最低可靠度检测，选择最低可靠度检测的个数，找出最小的M个码字位置，并将最小码字位置上的数据剔除，分组替换为2

【技术实现步骤摘要】
一种用于控制信道的RM码轻量化迭代译码系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种用于控制信道的RM码轻量化迭代译码系统及方法，该方法主要用于以卫星5G系统为代表的卫星通信系统中控制信道的译码处理，属于卫星通信


技术介绍

[0002]5GNR(5GNewRadio)是基于OFDM全新空口设计的全球性5G标准，是下一代蜂窝移动通信技术，具有超低延时、超高速率、超大容量、超高可靠性等特点。5GNR无线通信系统包括下行信道(Downlink Channels)和上行信道(Uplink Channels)。上行信道中的上行物理信道PUCCH(Physical Uplink Control Channel)负责传输上行控制信息UCI(UpLink Control Information)，UCI上行控制信息中包括了HARQ反馈(Hybrid Automatic Repeat Request Feedback)、信道状态信息CSI(Channel State Information)和调度请求SR(Scheduling Request)。5G NR系统中UCI比特长度一般较短，当UCI比特长度超过11bits时，采用Polar编码；当UCI比特长度不超过11bits时，采用短码编码，具体包括3种编码方式：Repitition码、Simplex码、Reed—Muller码，根据标准，当信息长度为3～11bits时采用RM码。
[0003]随着5G系统与卫星通信的融合发展，在卫星系统上采用5G相关标准实现更加灵活的天地组网通信成为了卫星通信发展的重要方向。然而卫星通信系统由于其远距离通信特点，其特点是典型的功率受限系统，如何更好的提升系统的功率使用效率是系统设计以及载荷产品设计需要考虑的重要因素之一，而提高编译码的处理性能从而节省链路传输所需要的功率是功率效率提升的一个主要手段。
[0004]目前在上行链路的接收端，需要对控制信道接解调后的UCI信息进行译码操作，根据UCI信息的长度选择与发送端相对应的译码算法，目前典型的算法包括改进型全搜索算法、基于FHT的软判决算法、基于FHT的硬判决算法。
[0005]RM码一般用于通信系统的控制信道或传输格式中的控制字段的编译码处理，其特点是码长小，码率低。查阅相关国内外文献针对“RM码”、“迭代”等关键词在相关数据库中检索，得到和本专利相关的公开发表的文献和相关专利，除了改进型全搜索算法、基于FHT的软判决算法、基于FHT的硬判决算法外，采用迭代译码的算法主要为Forneyn在1996年提出一种通用最小距离译码算法(GMD)，这类算法后来被Chase和其他人进行了归纳，主要应用于二进制线性分组码。通用最小距离译码算法(GMD)和Chase
‑
2译码算法都需要对个LRP
s
进行操作，当RM码的d
min
较大时，译码复杂度很高。另外，文献“乔国垒，RM码的一种并行最大似然译码算法，计算机工程，第35卷第24期，2009.12)根据Chase译码算法和分阶统计译码(OSD)算法在纠错能力上的互补性，提出一种新的针对RM码的OSD
‑
Chase并行译码算法，该方法需要计算Chase及OSD的译码，复杂度本质上和通用最小距离译码算法一致，对于汉明距较长的码字计算复杂度很高。

技术实现思路

[0006]本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，本专利技术给出了一种用于控制信道的RM码轻量化迭代译码系统及方法，在传统FHT软译码的基础上，通过对接收信号进行最低可靠度检测及分组置最优数，再进行FHT译码并选择欧式距离最小的译码结果作为最终结果的方式提升译码性能。
[0007]本专利技术的技术方案是：一种用于控制信道的RM码轻量化迭代译码系统，包括最低可靠度信息检测及置换模块、FHT译码模块、RM再编码模块以及最小欧式距离判决模块；
[0008]最低可靠度信息检测及置换模块根据外部控制信号选择迭代步进参数M，对接收到的RM码字进行最低可靠度检测，得到码字中可靠度最低的M个码字位置，对M个码字位置进行最佳数据遍历替换，重新产生2
M
组新码字，记为A(2
M
)并输出给FHT译码模块；
[0009]FHT译码模块采用软译码方式对输入的2
M
组新码字A(2
M
)进行译码，产生2
M
组译码数据，记为B(2
M
)，送给RM编码模块；
[0010]RM编码模块对输入的2
M
组译码数据结果B(2
M
)再进行反编码，产生2
M
组重新编码后的码字C(2
M
)送给最小欧式距离判决模块；
[0011]最小欧式距离判决模块对反编码后的2
M
组码字C(2
M
)与原始输入码字进行欧式距离检测，将最小欧式距离对应的新码字A(2
M
)中的码字作为第一次计算结果；
[0012]采用迭代计算方法进行下一次迭代直至完成所有迭代，选择最后迭代产生的结果作为最终译码结果。
[0013]所述对接收到的RM码字进行最低可靠度检测，包括：
[0014]对接收到的码长为n的RM码字
[0015]r＝(r0，r1，r2......r
n
‑1)里的每个码元r
a
(a＝0,1,2....n
‑
1)进行求绝对值，选择绝对值最小的M个码元；对M个最小码元进行数据替换，每个码元替换的数据为最大的正软信息C和最大负软信息
‑
C，由于每个码元可替换为2种数据，对M个最小码字进行遍历替换，共产生2
M
个新码字。
[0016]所述的迭代计算方法，采用分批迭代置换的方法，将W个最低可靠度数据置换分为N次执行，每次只置换M次，W＝N
×
M，W为RM码最小码距d
min
的一半，记为
[0017]一种用于控制信道的RM码轻量化迭代译码方法，包括：
[0018]根据外部控制信号选择迭代步进参数M，对接收到的RM码字进行最低可靠度检测，得到码字中可靠度最低的M个码字位置，对M个码字位置进行最佳数据遍历替换，重新产生2
M
组新码字，记为A(2
M
)；
[0019]采用软译码方式对输入的2
M
组新码字A(2
M
)进行译码，产生2
M
组译码数据，记为B(2
M
)；
[0020]对2
M
组译码数据结果B(2
M
)再进行反编码，产生2
M
组重新编码后的码字C(2
M
)；
[0021]对反编码后的2
M
组码字C(2
M
)与原始输入码字进行欧式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制信道的RM码轻量化迭代译码系统，其特征在于：包括最低可靠度信息检测及置换模块、FHT译码模块、RM再编码模块以及最小欧式距离判决模块；最低可靠度信息检测及置换模块根据外部控制信号选择迭代步进参数M，对接收到的RM码字进行最低可靠度检测，得到码字中可靠度最低的M个码字位置，对M个码字位置进行最佳数据遍历替换，重新产生2M组新码字，记为A(2
M
)并输出给FHT译码模块；FHT译码模块采用软译码方式对输入的2
M
组新码字A(2
M
)进行译码，产生2
M
组译码数据，记为B(2
M
)，送给RM编码模块；RM编码模块对输入的2
M
组译码数据结果B(2
M
)再进行反编码，产生2
M
组重新编码后的码字C(2
M
)送给最小欧式距离判决模块；最小欧式距离判决模块对反编码后的2
M
组码字C(2
M
)与原始输入码字进行欧式距离检测，将最小欧式距离对应的新码字A(2
M
)中的码字作为第一次计算结果；采用迭代计算方法进行下一次迭代直至完成所有迭代，选择最后迭代产生的结果作为最终译码结果。2.根据权利要求1所述的一种用于控制信道的RM码轻量化迭代译码系统，其特征在于：所述对接收到的RM码字进行最低可靠度检测，包括：对接收到的码长为n的RM码字r＝(r0，r1，r2......r
n
‑1)里的每个码元r
a
(a＝0,1,2....n
‑
1)进行求绝对值，选择绝对值最小的M个码元；对M个最小码元进行数据替换，每个码元替换的数据为最大的正软信息C和最大负软信息
‑
C，由于每个码元可替换为2种数据，对M个最小码字进行遍历替换，共产生2
M
个新码字。3.根据权利要求2所述的一种用于控制信道的RM码轻量化迭代译码系统，其特征在于：所述的迭代计算方法，采用分批迭代置换的方法，将W个最低可靠度数据置换分为N次执行，每次只置换M次，W＝N
...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠腾飞，翟盛华，龚险峰，许静文，王战强，贺宏洲，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：