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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信道编码,涉及信道编码中极化码的编码方法,该方法主要是对奇偶校验极化码的级联编码方法进行改进。
技术介绍
1、极化码(polar)的产生来源于信道极化现象,利用对称二进制输入离散无记忆信道的组合与分裂的思想,其被理论证明可达到香农限而成为现代通信中的标准编码结构,如在5g的技术中,极化码被选为信令传输的纠错编码标准。
2、由于极化码的码长不能趋于无限长,因此极化码的理论性能强烈依赖于极化码的译码算法。目前主流的译码算法为scl(串行译码列表,successive cancellation list)译码算法,但是在scl的译码过程中,在最后的输出抉择中,译码列表中路径度量值最低的路径并不一定是正确的译码结果,因此学者为进一步提升性能,提出了循环冗余校验码辅助极化码(crc-polar码),有效地提升了scl的译码性能。
3、crc-polar码仅针对最后的输出抉择进行crc码的校验,而在scl的译码过程中,当译码列表中保留的路径数大于译码列表时,仅根据路径度量值进行剪枝,可能存在正确路径被剪掉的问题,在scl的译码过程可以联合其他译码方法进行剪枝,如奇偶校验码(pc码),以实现crc-polar的译码性能提升。而在极化码中,译码端进行相应的译码,则编码端也需要进行相应的编码方法改变。同时polar码极化得到的信道可靠度是不一样的,均匀地进行pc码的位置插入,不能很好地提升译码性能。在此情况下需要根据信道可靠度设计出合适的pc码插入方法。
4、综上所述,急需寻找一种根据指定的pc码
技术实现思路
1、为了进一步提升crc-polar码的译码性能,本专利技术设计了一种基于指定的pc码个数和极化信道的可靠度的pc码插入的编码方法,提出一种码长自适应的奇偶校验polar编码构造方法,以解决上述现有技术存在的问题。
2、一种码长自适应的奇偶校验polar编码构造方法,包括如下步骤:
3、s1、信道可靠度估计:选定极化码的码长n,码率r以及高斯信噪比δ,计算极化后信道的极化权重值,极化权重值越大代表信道可靠度越高,反之则代表信道可靠度越低;极化权重值用ywi表示,初始化全部的传输信息的传输值为sii=0,且i=1,2,...,n;
4、s2、确定总信息比特传输的信道:总信息比特st=k+p+c,其中k为信息比特的数量,p为奇偶校验码的数量,c为crc校验码的长度;选择信道极化权重值最高的st个信道作为所述总信息比特传输的信道,并按照信道索引升序排列;剩下的n-st个信道传输冻结比特,冻结比特传输的信息为0,记传输信息比特的集合为wf;
5、s3、确定crc校验码的传输信道:选择st个信道中信道可靠度最高的c个信道作为crc校验码的传输信道,记为:wc={wst-c+1,wst-c+2,...wst};
6、s4、确定pc码和信息比特的传输信道集合:其中pc码的传输信道集合记为wp,信息比特的传输信道集合记为wk;
7、s5、基于信息比特u、冻结比特信息和pc码的插入位置完成pc编码,得到第一编码结果u′;
8、s6、crc编码与极化码编码:使用crc校验码的生成矩阵g(x)对所述第一编码结果u′的前n-c个位置数据进行crc编码得到第二编码结果u″,最后对所述第二编码结果u″进行极化码编码得到最终编码u″′。
9、进一步地,步骤s2中所述确定总信息比特传输的信道,具体包括:
10、首先基于信道的极化权重值ywi进行信道的权重值排序,按照升序排列,假设得到信道排序为wn={wn1,wn2,...,wnn},则ywn1≤ywn2≤...≤ywnn;因此选择wn中靠后的st个信道作为所述总信息比特传输的信道,同时将选中的st个信道进行信道索引的升序排列,得到w={w1,w2,...,wst},则index(w1)<index(w2)<....<index(wst),使得pc码的校验信息比特均为其前置比特;其中index(·)表示信道的索引值;剩下的n-st个信道传输冻结比特。
11、进一步地,步骤s4中所述确定pc码和信息比特的传输信道集合,具体包括:
12、记wkp={w1,w2,...,wst-c},代表传输pc码和信息比特的信道;pc码信道集合具有两层特征:均匀插入信道集合与比例插入信道集合;其中第一层为均匀插入信道集合,也为粗插入pc;第二层为比例插入信道集合,也为细插入pc;
13、第一层:对st-c个信道进行m次平均分割,其中表示向下取整的运算;在每次分割的末尾插入一个pc码,即在st-c个信道中每隔个信道进行pc码的插入,即此时的第一个插入位置为第二个位置为直到st-c个信道的末尾;记此时得到的信道索引集合为wp1={wm,w2m,...,wst-c};
14、第二层:包括细插入的分块个数x和每个分块的二次pc按照比例插入运算,具体包括如下(2.1)和(2.2):
15、(2.1)首先确定细插入的分块个数x
16、在前x块的每一个分块中,y为当前分块的信息比特,则y是最接近θ的数值,其中,
17、
18、因此,x的分块满足,
19、
20、(2.2)对x个分块进行二次pc码的插入
21、计算每一个x分块中二次插入pc码的个数,用pa表示,则
22、
23、因此,在第一个插入的块中的pc码个数pa1=p-m-pa·(x-1),后x-1个分块中,二次插入的pc码个数为pa,每一个x分块中,两个pc码插入的位置之间转化的极化权重值之和占整个分块的比例ψ,
24、
25、其中,第一个分块的pb=pa1,而后x-1个分块的pb=pa,对前x个分割出来的信道集合进行遍历,在第m个分割的信道集合中,每s个信道转化的极化权重值之和最接近的ψ位置进行一个pc码的插入,假设第m个信道的集合为wm={wm1,wm2,...,wmn},则第一个插入的pc码的s位置满足:
26、
27、其中,hwi代表第i个信道极化权重中经过取反和相加最大极化权重值之后的转化值,且hwi=(-ywi)+max(yw);
28、后面剩下的pa-1个pc码插入位置也是按照第一个s位置计算公式进行计算,假设此时得到的信道索引集合为wp2={wm1,wm2,...,wms};
29、因此,最后得到的pc码插入位置的信道集合索引wp=wp1∪wp2,此时wp集合中的元素索引个数为p,对于wkp中剩下的信道则用于信息比特的传输,记为wk,即wk=wkp\wp,此处的wk=wkp\wp表示从集合wkp中去掉集合wp中的元素,得到集合wp。
30、进一步地,步骤s5具体包括:
31、第i个pc校验比特的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种码长自适应的奇偶校验polar编码构造方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的奇偶校验polar编码构造方法,其特征在于,步骤S2中所述确定总信息比特传输的信道,具体包括:
3.如权利要求1所述的奇偶校验polar编码构造方法,其特征在于,步骤S4中所述确定PC码和信息比特的传输信道集合,具体包括:
4.如权利要求1所述的奇偶校验polar编码构造方法,其特征在于,步骤S5具体包括:
【技术特征摘要】
1.一种码长自适应的奇偶校验polar编码构造方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的奇偶校验polar编码构造方法,其特征在于,步骤s2中所述确定总信息比特传输的信道,具体包括:
3...
【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,
申请(专利权)人:深圳市力合微电子股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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