[发明专利]一种自适应的极化码译码方法

说明书

本发明提出了一种自适应的极化码译码方法，包括如下步骤：选取最坏信息比特的位置；进行试探性置信传播译码，以判断信道状态；置信传播译码过程中的CRC校验；串行抵消列表译码。本发明方法结合极化码的置信传播译码方法和串行抵消列表译码方法，能够充分利用置信传播译码速度快的特点，只有当置信传播译码失败后，才使用串行抵消译码，通过自适应地设定置信传播译码的迭代次数和串行抵消列表译码的列表规模，以及使用两段CRC校验进行译码早期终止，进一步降低串行抵消列表译码的时延，既能保证译码速度，又能提高误比特率性能，实现了误码率性能和译码时延的有效折衷。

技术领域

本发明属于无线通信中信道编码技术领域，涉及极化码译码方法，更为具体的说，是涉及极化码译码中的自适应调整方法。

背景技术

极化码(Polar Code)是一种新型信道编码技术，它是第一类可以被严格证明达到二进制对称输入离散无记忆信道容量的信道编码技术。极化码属于线性分组码，但其原理与传统线性分组码编码不同。传统的线性分组码的设计目标是最大化码字的最小汉明距离，而极化码则利用信道组合和信道分裂方式，把物理信道的N次复用等效地转化为N个比特信道，分析这N个比特信道的信道容量或者巴特查理亚系数，从而决定信息比特和冻结比特在发送序列中的位置，然后利用极化码生成矩阵的递归结构进行编码。

极化码译码的主流方法有两种，分别是置信传播(BP，Belief Propagation)方法和串行抵消列表(Successive CancellationList，SCL)方法，这两种方法各有利弊。置信传播方法可以并行计算，译码速度快，但是误比特率性能不如串行抵消列表方法；串行抵消列表方法只能顺序译码，译码速度比置信传播方法慢，但是误比特率性能优于置信传播方法。上述两种方法都可以结合循环冗余校验码(CRC，CyclicRedundancy Check)进行译码的早期终止，降低译码时延。针对置信传播和串行列表抵消译码方法的优缺点，已有结合这两种方法进行译码的方案，即先进行可以并行计算的置信传播译码，如果置信传播译码所得比特序列未通过CRC校验，再进行串行抵消列表译码方法。但这种方案也有缺陷：置信传播译码的迭代次数和串行抵消列表译码的列表规模是固定的，不能根据信道条件自适应的变化，导致在信道状态好的时候进行了冗余的译码计算，而在信道状态差的时候没有进行充足的译码计算。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种自适应设定置信传播译码迭代次数、自适应设定串行抵消列表译码列表规模的自适应译码方法，能够降低译码时延。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自适应的极化码译码方法，包括如下步骤：

步骤1：选取最坏信息比特的位置

在中，选取b个最大的位置，记这些位置的集合为

其中，为对码长为N的极化码，在高斯加性白噪声信道中通过高斯近似方法进行极化码的构造得到的误特率数列，其中是极化码信息比特u_i所经历的等效比特信道，表示信道的误比特率；通过观测置信传播译码过程中集合中的对数似然比(LLR，Log-Likelihood Ratio)在前后两次迭代中的正负号变化次数，判断信道状态；

步骤2：进行试探性置信传播译码，以判断信道状态

设定置信传播译码试探性迭代次数为λ，总迭代次数记为km次，k∈{2,4}由信道状态决定；第λ-1次迭代和第λ次迭代中，中的对数似然比正负号变化次数记为μ，如果μ＜αK，则判定信道状态好，k＝2，设定译码迭代次数为2m次，其中m＝log₂N，K是信息比特的长度；如果μ≥αK，则认为信道状态差，k＝4，设定译码迭代次数为4m次；

步骤3：置信传播译码过程中的CRC校验