[发明专利]极化码的软输出解码

说明书

根据某些实施例，提供一种用于为极化码的码位生成软信息的方法。该方法包括：通过接收器的解码器从接收器的第一模块接收与编码位相关联的软信息；以及利用极化码的树结构来生成更新的软信息。通过解码器输出更新的软信息以便供接收器的第二模块使用。

技术领域

一般来说，本公开涉及无线通信，并且更具体来说，涉及用于极化码的码位的软输出生成的系统和方法。

背景技术

在E.Arikan的“Channel polarization:A Method for Constructing Capacity-Achieving Codes for Symmetric Binary-Input Memoryless Channels,”(IEEETransactions on Information Theory,55卷,3051-3073页,2009年7月)中论述了极化码。极化码是可证明在低复杂度连续抵消(SC)解码器下实现二进制-输入离散无记忆信道的对称容量的第一类构造编码方案。但是，与诸如低密度奇偶校验(LDPC)码和Trubo码的其它现代信道编码方案相比，SC下的极化码的有限长度性能并没有竞争力。随后，在例如I.Tal和A.Vardy的“List Decoding of polar codes,”(Proceedings ofIEEE Symp.Inf.Theory,1-5页,2011)中提出了SC列表(SCL)解码器，其可接近于最佳最大似然(ML)解码器的性能。通过级联简单的CRC编码，表明，级联极化码的性能可与良好优化的LDPC和Turbo码的性能竞争。因此，极化码被视为是未来5G无线通信系统的候选。

极化编码的主要想法是将一对等同的二进制-输入信道变换为两个不同质量的截然不同信道，一个信道优于原始二进制-输入信道，而一个信道差于原始二进制-输入信道。通过在二进制-输入信道的2^M次独立使用的集合上重复此类成对极化操作，可获得不同质量的2^M个“位信道”的集合。这些位信道中的一些位信道几乎完美(即，没有错误)，而它们中的剩余位信道几乎无用(即，非常大噪声)。重点是利用几乎完美的信道来将数据传送到接收器，而将无用信道的输入设置成具有对于接收器已知的固定或冻结值(例如，0)。出于这个原因，通常将几乎无用和几乎完美的信道的那些输入位分别称为冻结位和非冻结(或信息)位。只利用非冻结位来在极化码中携带数据。

图1示出长度为八(N＝8)的极化码的结构，并且图2示出长度为八(N＝8)的极化码编码器。具体来说，图2示出在以长度为八(N＝8)的极化编解码器进行极化编码期间中间信息位s_l，i的标记，其中l∈{0，1，…，n}，并且i∈{0，1，…，N-1}。通过以下等式将中间信息位相互关联：

对于

对于

其中s_0，i≡u_i是信息位，并且s_n，i≡x_i是码位，对于i∈{0，1，…，N-1}。

图3示出对于N＝8的情形基于蝶形的示例解码器。在解码器中传递的消息是表示为L_I，i的对数似然比(LLR)值，其中l和i分别对应于图表阶段索引和行索引。另外，L_n，i是从信道输出y_i直接演算的LLR。解码器的基本组成是由下式给定的两个函数：

如果B(l，i)＝0

如果B(l，i)＝1

其中l∈{0，1，…，n-1}，并且i∈{0，1，…，N-1}，其中B(l，i)表示i的二机制表示中的第l个有效位，并且其中表示中间信息位s_l，i的估值。