【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于通信，具体涉及一种基于路径度量差的极化码迭代构造方法。
技术介绍
1、极化(polar)码是建立在信道极化现象上的一类线性分组码，它是首个可严格证明在二进制输入离散无记忆信道(binary input discrete memoryless channel，简称bi-dmc)下可达香农限的编码方案。polar码的核心思想是通过“信道极化”可以将一组独立的二元输入信道变换成容量趋近于1的无噪信道和容量趋近于0的无用信道两类“极端信道”。然后，可以在容量接近于1的无噪信道上直接传输信息；而对于容量趋于0的无用信道，不使用它们传输数据，而是固定地置一些收发双方已知的比特。
2、polar码的构造就是挑选无噪信道和无用信道的过程。好的构造方式可以将信息序列放在更加可靠的信道上传输，提升编码性能。polar码的传统构造方法，如巴氏参数构造法、高斯近似构造法等，主要是针对逐次抵消(successive cancellation，简称sc)译码特性得到构造序列，这对于最常用的逐次抵消列表(successive cancellation list，简称scl)译码并不是最优方案。
3、因此，探究正确路径在scl译码中的演化特性，并找到与scl译码算法相匹配的构造序列，可以使polar码的性能得到进一步提升。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于路径度量差的极化码迭代构造方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现
2、本专利技术实施例提供了一种基于路径度量差的极化码迭代构造方法，包括：
3、确定初始构造，根据所述初始构造生成初始消息序列；
4、对所述初始消息序列依次进行polar编码、调制和加噪处理；
5、对加噪后的消息序列依次进行解调和scl译码处理；
6、基于scl译码结果计算每一比特对应的路径度量差值和对数似然比值；
7、根据每一比特对应的路径度量差值和对数似然比值从所述初始构造中找出冻结比特以更新初始构造；
8、根据更新的初始构造计算当前码率，判断当前码率是否达到目标码率，若达到，则将更新的初始构造作为目标构造，根据所述目标构造生成目标消息列表，对所述目标消息序列进行最终的polar编码、scl译码过程，若未达到，则根据更新的初始构造重新生成初始信息序列，重复进行上述过程，直至达到目标码率。
9、在本专利技术的一个实施例中，确定初始构造，包括：
10、确定码长；
11、根据所述码长构造所述初始构造；其中，所述初始构造中信息位的位数为码长、冻结位的位数为0。
12、在本专利技术的一个实施例中，根据每一比特对应的路径度量差值和对数似然比值从所述初始构造中找出冻结比特以更新初始构造，包括：
13、根据每一比特对应的路径度量差值计算每一比特对应的路径度量差值的减小值；
14、将所有的减小值按降序排列，并根据降序排列结果和每一比特对应的对数似然比值从所述初始构造中选出若干比特作为冻结比特，并根据所述冻结比特更新所述初始构造。
15、在本专利技术的一个实施例中，根据每一比特对应的路径度量差值计算每一比特对应的路径度量差值的减小值公式表示为：
16、di＝pmri-1-pmri,i∈{0,1,...,1023},pmr-1＝0；
17、其中，di表示第i比特的路径度量差值的减小值，pmri-1表示第i-1比特的路径度量差值，pmri表示第i比特的路径度量差值，表示scl译码结果中第i比特的第li条路径的路径度量值，li∈{1,2,...,16}。
18、在本专利技术的一个实施例中，根据降序排列结果和每一比特对应的对数似然比值从所述初始构造中选出若干比特作为冻结比特，包括：
19、根据降序排列结果从所述初始构造中选出若干比特作为预冻结比特；
20、根据每一比特对应的对数似然比值计算每一比特对应的平均对数似然比值；
21、针对每一预冻结比特：判断所述预冻结比特是否为消息比特，若是，则根据所述预冻结比特对应的平均对数似然比值判断所述预冻结比特是否作为冻结比特，若不是，则保持所述预冻结比特为冻结比特。
22、在本专利技术的一个实施例中，根据每一比特对应的对数似然比值计算每一比特对应的平均对数似然比值公式表示为：
23、
24、其中，表示第i比特的平均对数似然比值，li∈{1,2,...,16}，表示第i比特的第li条路径的平均对数似然比值。
25、在本专利技术的一个实施例中，根据所述预冻结比特对应的平均对数似然比值判断所述预冻结比特是否作为冻结比特，包括：
26、判断所述预冻结比特对应的平均对数似然比值是否大于预设路径阈值，若大于，则保持所述预冻结比特为消息比特，若不大于，则将所述预冻结比特作为冻结比特。
27、本专利技术的有益效果：
28、本专利技术提出的基于路径度量差的极化码迭代构造方法，是一种与scl译码算法相匹配的构造方法，包括：确定初始构造，根据初始构造生成初始消息序列；对初始消息序列依次进行polar编码、调制和加噪处理；对加噪后的消息序列依次进行解调和scl译码处理；基于scl译码结果计算每一比特对应的路径度量差值和对数似然比值；根据每一比特对应的路径度量差值和对数似然比值从初始构造中找出冻结比特以更新初始构造；根据更新的初始构造计算当前码率，判断当前码率是否达到目标码率，若达到，则将更新的初始构造作为目标构造，根据目标构造生成目标消息列表，对目标消息序列进行最终的polar编码、scl译码过程，若未达到，则根据更新的初始构造重新生成初始信息序列，重复进行上述过程，直至达到目标码率。本专利技术在初始构造下迭代计算scl译码中各子信道的路径度量差值以及对数似然比值，并实时根据路径度量差值和对数似然比值迭代找出冻结比特，根据冻结比特构造与scl译码算法相匹配的构造序列，其提升了polar码的编码性能，且相比于传统构造方式，本专利技术实现简单，基于pmr构造方式更加契合5g polar码。
29、以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
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1.一种基于路径度量差的极化码迭代构造方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于路径度量差的极化码迭代构造方法，其特征在于，确定初始构造，包括：
3.根据权利要求1所述的基于路径度量差的极化码迭代构造方法，其特征在于，根据每一比特对应的路径度量差值和对数似然比值从所述初始构造中找出冻结比特以更新初始构造，包括：
4.根据权利要求3所述的基于路径度量差的极化码迭代构造方法，其特征在于，根据每一比特对应的路径度量差值计算每一比特对应的路径度量差值的减小值公式表示为：
5.根据权利要求3所述的基于路径度量差的极化码迭代构造方法，其特征在于，根据降序排列结果和每一比特对应的对数似然比值从所述初始构造中选出若干比特作为冻结比特，包括：
6.根据权利要求5所述的基于路径度量差的极化码迭代构造方法，其特征在于，根据每一比特对应的对数似然比值计算每一比特对应的平均对数似然比值公式表示为：
7.根据权利要求5所述的基于路径度量差的极化码迭代构造方法，其特征在于，根据所述预冻结比特对应的平均对数似然比值判断所述预冻结
...【技术特征摘要】
1.一种基于路径度量差的极化码迭代构造方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于路径度量差的极化码迭代构造方法，其特征在于，确定初始构造，包括：
3.根据权利要求1所述的基于路径度量差的极化码迭代构造方法，其特征在于，根据每一比特对应的路径度量差值和对数似然比值从所述初始构造中找出冻结比特以更新初始构造，包括：
4.根据权利要求3所述的基于路径度量差的极化码迭代构造方法，其特征在于，根据每一比特对应的路径度量差值计算每一比特对应的路径度量差值的减小值公式表示为...
【专利技术属性】
技术研发人员：白宝明，陈浩，徐荣池，朱敏，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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