[发明专利]编码方法和设备

说明书

本发明提供一种编码方法和设备。该方法包括：确定N个待编码比特，N个待编码比特中包含信息比特和固定比特，N为正整数，获取包含N个极化信道的极化权重的第一极化权重向量，极化权重是选择信息比特的依据，N个待编码比特对应N个极化信道，根据第一极化权重向量确定信息比特的位置，对N个待编码比特进行Polar编码，获得Polar编码后的比特。本发明提供的编码方法和设备，可以降低Polar码编码的计算复杂度与存储复杂度。

技术领域

本发明涉及编解码技术领域，尤其涉及一种编码方法和设备。

背景技术

信道编码是通信系统中用于提高数据传输的可靠性，保证通信质量的无线接入技术，Polar(极化)码是一种理论上证明可以达到香农极限且具有低编译码复杂度的编码方式。Polar码是一种线性块码，其生成矩阵为G_N,其编码过程为为编码后比特，为待编码比特，其中是一个二进制的行矢量，长度为N(即码长)；G_N是一个N×N的矩阵，且其中B_N是一个N×N的转置矩阵，例如比特反转(Bit Reversal)矩阵；定义为log₂N个矩阵F₂的克罗内克(Kronecker)乘积。Polar码的编码过程中，首先需要确定中信息比特和固定比特的位置，用来携带信息的比特称为信息比特，剩下的比特置为收发端预先约定的固定值，称为固定比特，然后再根据进行编码。具体可通过不同的方式对每个输入比特对应的极化信道可靠度进行估计并优先选择可靠度高的极化信道放置信息比特。在实际应用当中，信息比特的位置需要用一个序列来指示，可以通过在线计算或者离线存储的方式来统一信息比特的位置。

现有技术中，有三种极化信道可靠度估计的方法，一种是计算每个极化信道的巴氏(Bhattacharyya)参数，该参数反应了极化信道的错误概率，然后选择K个最小的巴氏参数对应的极化信道放置信息比特，但是该方法只适用于二进制擦除信道，对于其他信道无法准确地进行可靠度估计，因此性能不高；另外两种分别是密度进化(Density evolution简称：DE)方法和高斯近似(Gaussion approximation，简称：GA)法。DE方法和GA方法的计算复杂度相对较高，不适用于在线计算，对于离线存储，DE方法和GA方法在计算可靠度的时候依赖于实际信道的参数速率匹配方式，码率以及调制方式，上述参数中的任何一项发生变化极化信道的可靠度估计结果也会发生变化，对应的信息比特的位置也发生变化，最终导致存储的开销过大。

发明内容

本发明提供一种编码方法和设备，以降低Polar码编码的计算复杂度与存储复杂度。

第一方面，本发明实施例提供一种编码方法，包括：

接收到输入的信息比特后，根据Polar码的目标码长M确定待编码比特的个数N，N为正整数，然后获取包含N个极化信道的极化权重的第一极化权重向量，极化权重是选择信息比特的依据，接着根据第一极化权重向量确定出信息比特，最后对N个待编码比特进行Polar编码，获得Polar编码后的比特。从而实现了通过Polar码极化信道的极化权重的计算来确定信息比特与固定比特的位置，与信道参数及码率没有关系，可以降低Polar码编码的计算复杂度，而且，对于不同码长和码率的Polar码对应的极化权重有相同的部分，大大降低存储空间，从而还可降低Polar码编码的存储复杂度。

在一种可能的设计中，Polar码的目标码长M等于2的正整数次幂，M为正整数，确定N个待编码比特，包括：N等于M，Polar码的目标码长为Polar码的输出码长；获取包含N个极化信道的极化权重的第一极化权重向量，包括：计算N个极化信道的极化权重，得到第一极化权重向量。

在一种可能的设计中，计算N个极化信道的极化权重，得到第一极化权重向量，包括：根据如下公式计算N个极化信道的极化权重W_i，得到第一极化权重向量：