[发明专利]一种比特交织极化编码调制方法及装置

权利要求书

1.一种比特交织极化编码调制方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

根据最大化互信息条件，计算目标比特序列所对应的M维星座图中各星座点的连续概率分布值，其中，所述目标比特序列为初始比特序列经比特交织极化编码处理后所得到的序列；

构建以M维星座图中各星座点为叶节点的哈夫曼树，并将得到的星座点的连续概率分布值按照最靠近的2^-k进行离散化，得到星座点的离散概率分布集合，其中，k∈Z⁺,k为哈夫曼树中星座点所对应的叶节点的深度；

将得到的星座点的离散概率分布集合与格雷映射相结合，取s>log₂M，获得星座点的不等概率星座图，其中，s为目标比特序列中调制符号对应的比特序列长度，M为所述目标比特序列所对应发送符号的维数；

将所述目标比特序列按照所述不等概率星座图的映射方式进行调制，获得信道W的输入符号序列X＝(x₁,x₂,...,x_N)；

其中，初始比特序列经比特交织极化编码处理得到目标比特序列的过程，包括：

将2^s进制初始比特序列输入到信道并分解成s个二进制并行子信道{α₁,α₂,…,α_s}，计算各二进制并行子信道的容量I(α_j)；

根据各二进制并行子信道的容量I(α_j)，计算与该容量相等的二进制加性高斯白噪声信道的噪声方差σ²(α_j)；

根据σ²(α_j)，采用高斯近似方法计算极化编码器G_N输入端的s*N个二进制极化子信道的的高斯分布均值

根据各二进制极化子信道的均值计算每一个二进制极化子信道信道传输错误概率将s*N个二进制极化子信道按照传输错误概率从大到小的顺序排序，选取错误概率最小的K个二进制极化子信道作为信息比特位，其它二进制极化子信道作为固定比特位，得到比特交织极化编码的输出比特序列；

其中，表示为第j，j∈{1,...,s}个二进制并行子信道对应的第i，i∈{1,...,N}个二进制极化子信道；表示发送比特序列，x_i表示发送符号，y表示发送符号x_i所接收到的符号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的每一个二进制极化子信道的传输错误概率为：

其中表示为第j，j∈{1,...,s}个二进制并行子信道对应的第i，i∈{1,...,N}个二进制极化子信道，Q函数的表达式为

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各二进制并行子信道信道容量I(α_j)计算步骤，包括：

计算每个二进制并行子信道的信道转移概率密度函数，计算公式为其中表示所有第j比特等于的比特序列所对应的符号集合，W(y|x_j)表示输入符号为x_j，x_j∈X，输出符号为y的物理信道转移概率密度函数；

根据Pr_j，计算子信道α_j的信道容量,公式如下：