[发明专利]多内核极化码解码

说明书

本发明提供一种按顺序解极化码的过程。该过程包括：传播统计值，该统计值表示通过多个解码阶段经过有噪声信道接收到的码字位元的初步估计值，且该解码阶段包括表示不同大小的极性码内核的多个内核单元；基于最终解码阶段的内核单元的输出统计值确定第一解码位值；通过多个解码阶段的子集传播第一解码位值并将根据所传播的第一解码位值确定的第一部分总和存储于存储器中的第一存储器元件中。该过程得以持续是基于存储的第一部分总和以及至少一部分传播的统计值确定第二解码位值；通过多个解码阶段的子集传播该第二解码位值并将根据所传播的第二解码位值确定的第二部分总和存储于该存储器中，其中，存储的第二部分总和消耗经释放该第一存储器元件获得的存储空间。

技术领域

本公开涉及多内核极化码。具体地，本公开涉及一种多内核极化码解码的过程。

背景技术

如Arikan在2009年7月的《IEEE信息理论会刊(IEEE TRANSACTIONS ONINFORMATION THEORY)》上的《信道极化：为二进制输入无记忆对称信道构建可达容量的代码的方法(Channel polarization:a method for constructing capacity-achievingcodes for symmetric binary-input memoryless channels)》中所描述的，极化码定义前向纠错码的新类型，该前向纠错码是基于被称作极化码“内核”的矩阵的克罗内克尔积的极化效果.该极化效果使得位于编码向量的某些位置的位元(在编码和传输之后)比其它位元的可解码性更可靠。

通过使用更可靠的位置来承载信息位元，同时将在不太可靠的位置的位元“冻结”来利用该极化效果，从而使得解码器在解码时察觉到“冻结位元”的值。根据给出的长度为N的包括K个信息位元和N-K个“冻结位元”的编码向量u，长度为N的码字x可被计算为x＝u·G_N，其中是极化码的变换矩阵。因此，当可以自由选择信息位的数量K时，可能的代码长度被局限为N＝2ⁿ。

为了减少代码长度的问题，已经提出了基于不同大小的内核而构建的多内核极化码(参见2016年12月预印本文献库(arXiv)：1612.06099中Gabry等人所著的《极化码的多内核建构(Multi-Kernel Construction of Polar Codes)》)，这是由于极化效果对类型为(其中，s是内核的数量)的变换矩阵仍然有效，使得代码长度N＝n₁·…·n_s。但是，如2016年12月预印本文献库(arXiv)：1612.06099中Gabry等人所著的《极化码的多内核建构(Multi-Kernel Construction of Polar Codes)》所描述的，利用递归连续删除(successive cancellation，SC)算法解多内核极化码可能需要大量内存。

发明内容

下文描述了一种按顺序解多内核极化码的改进过程，该过程使得对内存的要求从O(NlogN)降低为O(N)。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于解多内核极化码的解码器。所述解码器用于通过传播统计值按顺序确定解码位值，所述统计值表示通过多个解码阶段经过有噪声信道接收到的码字位元的初步估计值，且所述解码阶段包括表示不同大小的极性码内核的多个内核单元。所述多个内核单元的各个内核单元用于基于一个或多个输入统计值确定输出统计值，其中，前一个解码阶段的内核单元的所述输出统计值充当了后一个解码阶段的内核单元的输入统计值。

所述解码器还用于基于最终解码阶段的内核单元的输出统计值确定第一解码位值；通过多个解码阶段的子集传播所述第一解码位值并将根据所传播的第一解码位值确定的第一部分总和存储于存储器的第一存储器元件中。所述解码器还用于基于所述存储的第一部分总和以及至少一部分传播的统计值确定第二解码位值；通过所述多个解码阶段的子集传播所述第二解码位值并将根据所传播的第二解码位值确定的第二部分总和存储于所述存储器中，其中，存储的第二部分总和消耗经释放所述第一存储器元件获得的存储空间。