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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及极化码的编译码技术,具体涉及一种基于新的分段crc的降重sclf译码方法,可以在不牺牲误码率的前提下优化sclf译码方法的复杂度。
技术介绍
1、极化码的性能随着码长的无限增加可以逼近香农极限,被广泛应用于5g移动通信系统。但是在码长有限长的情况下,串行消除(sc)解码器的纠错性能不如turbo码和低密度奇偶校验码(ldpc),因此将研究方向锁定在极化码的中短码条件下进行深入研究十分重要。
2、串行消除列表(scl)译码算法为解决sc译码算法错误传播导致的极化码纠错性能下降的问题,改变sc译码算法单条路径译码的方法,对信息位保留了0和1的两种结果,译码过程中会累计2l条候选路径再通过路径度量值(pm)的排序选择出最后的l条路径。scl译码算法很大程度的提高了极化码的性能,但是多条路径的存在同时也牺牲了复杂度和延迟。
3、不同于scl增加sc译码器数量来提高译码准确度,(afisiadis o,balatsoukas-stimming a,burg a.a low-complexity improved successive cancellation decoderfor polar codes[c].2014 48th asilomar conference on signals,systems andcomputers.ieee,2014:2116-2120.)提出sc翻转(sc-flip,scf)译码算法,scf以llr为参考系构建翻转集,依次翻转|llr|最低的前t个比特重新译码,若最
4、因此本专利采用的是分段后的分布式crc码在译码过程中进行分段校验,当检验失败时提前终止scl译码过程,启动降重翻转译码,利用分段降低翻转集的搜索范围,并在满足译码到最后一位crc校验位时用sc取代scl译码,从而大大降低了翻转译码的复杂度
5、将分段数量变成三段将会更早地进行提前终止的操作,并且对于sclf的翻转索引的搜索及计算也会大幅减小,翻转集的范围减小后也会提高其定位精度排除其干扰项带来的额外译码,并且在译码到某一位时进行sc译码在l足够大时也会减少大量计算。而降重翻转译码则是将翻转译码带来的高计算复杂度降低了很多。
技术实现思路
1、本专利技术主要目的是在于降低sclf译码算法的总复杂度,从编码角度去构造一个新的分段的分布式crc码结构,旨在去有效地进行提前终止的操作以及减少了不必要的译码,分段是在译码后端降低复杂度(包括分段crc校验失败后的译码部分和sc译码部分);从译码前端角度去设计一个降重翻转译码算法,将每次翻转译码重复的译码部分舍去,在st,min的前一位开始译码,并且根据分段校验的情况动态地取st,min的值,所以其是在译码前端降低复杂度。
2、为达到上述目的,本专利技术提供的主要内容分为5部分:
3、1.本专利技术利用形式n(μ,2μ)的高斯近似方法来分析删除误差的误差分布,每个信道的错误概率为:表示第i个信道的错误概率,这是作为理论上的极化信道条件下的信道出错概率。对于一个极化码(n,k),在仿真足够多帧数的情况下通过oracle-scl译码器的帮助识别并记录首位信道出错的索引,仿真得到每个信息比特的首次出错个数ff,i,这是通过模拟实际情况下得出的信道出错统计。将作为第i个信息比特位上的信道出错个数ff,i的权重可以更清晰地表明在不同信道中的可靠程度即得到错误分布与高斯近似构造的信道错误概率结合可以更准确地表明由于信道极化产生的错误也会影响实际传输中的信道可靠程度,根据提出的每个索引的错误的分布,通过估计每个信息位的错误概率。
4、2.根据关键集合内索引位置之间的联结程度即计算出每两位比特索引位之间的距离最大的两组区间作为crc校验的三个区间的分界线,如果出现相等的情况则选取靠后的区间作为分界线,其关键集合为其中和和表示距离最大的两组,以这三组为分界线找到三个集合索引分别为个集合即是需要校验的信息比特的区间。
5、3.根据得到的三部分信息比特分割成三段,在每段添加不同数量的分布式crc校验码提高其提前终止的能力,其中第一段设置crc数量为第二段crc数量为第三段crc数量为mcrc为设置的crc校验总量,当时则判定为1,如果三者相加不等于mcrc,则将错误概率最高的分段的crc校验码的比特数增加至三者和满足mcrc。
6、4.分段crc校验所包含的信息比特以及crc码的分布即是第一段包含的信息比特具体指第一个信息比特到的部分,然后将crc第一段校验码放置在的前几位包括再对第一段信息比特和crc码交织产生第一段的分布式crc校验,第二段包含的信息比特具体指到然后将crc第二段校验码放置在的前几位包括再对第二段信息比特和crc码交织产生第二段的分布式crc校验,第三段包含的信息比特具体指到cslast,然后将crc第三段校验码放置在cslast的前几位包括cslast,再对第三段信息比特和crc码交织产生第三段的分布式crc校验,每一个分段都是独立交织,分布式crc校验本段的信息比特,分布式crc校验方法先对每段的信息比特进行crc检验编码获得该段的检验码,再对该段的信息位和crc检验码进行交织。
7、5.经过分布式crc校验步骤后,进行极化码编码,编码完成后进入信道传输;译码端先进行scl译码,如果通过crc校验,则选取l条路径中路径度量值(pathmetrics,pm)最小且通过crc校验的路径直接进行sc译码,并且sc译码的起始位是在cslast位校验之后;
8、6.如果在任意一个分布式crc位存在保留下来的l条路径都未通过crc校验的情况,则直接进行sclf译码算法,在进行翻转译码算法之前找到一个索引位用于降重翻转译码,并在其降重翻转译码过程中也采用分段crc的提前终止操作。基于第一次scl译码失败后根据每一位的度量值hi生成翻转集索引翻转集为其中1≤t≤tmax,翻转集的内容是按照每一位的度量值升序排列,在取前1到tmax个索引位生成翻转集s。度量值hi的生成公式为:
9、
10、其中α的取值为1.05;
11、降重翻转译码的起始位即是对应于翻转集s里的st,min,min表示st是s集合里最小的一个索引位,因为在之后所有的翻转译码中的前st,min都是在重复译码,在翻转之后才会改变其译码轨迹,所以将st,min之前的重复译本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于新的分段循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)码的串行消除列表翻转(Successive Cancellation List Flip,SCLF)译码方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的利用每个信息位的错误概率来计算每段CRC的数量,其特征在于,根据修订后的关键集分出的三段内索引位置的可以分配出每段的CRC数量,在较低码长下CRC数量较少,在较大码长下CRC数量增加,第一、二、三段设置CRC数量按照的比例划分,其中i∈MCS,round(n)表示四舍五入取整,segi表示第i个分段的最后一位。
3.根据权利要求1所述的在翻转集中找到最小的索引位,其特征在于,根据下式计算CS集合中每个信息比特的度量值Hi
【技术特征摘要】
1.基于新的分段循环冗余校验(cyclic redundancy check,crc)码的串行消除列表翻转(successive cancellation list flip,sclf)译码方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的利用每个信息位的错误概率来计算每段crc的数量,其特征在于,根据修订后的关键集分出的三段内索...
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