[发明专利]一种确定BP译码迭代更新函数的方法及译码方法

说明书

本发明提供一种确定BP译码迭代更新函数的方法，以及针对Polar码的译码方法。所述确定BP译码迭代更新函数的方法，包括：1)在指定的x的范围区间内找到一个抛物线函数ax²，使得在所述范围区间内ax²的函数值与ln(cosh(x))的函数值相近；2)根据所述抛物线函数ax²确定用于BP译码的迭代更新函数中的ln(cosh(x))。

技术领域

本发明涉及无线通信中针对Polar码的译码方法，尤其涉及对Polar 码采用BP译码方式的改进。

背景技术

在无线通信过程中，由于传输信道的不确定性，需要对期望传输的有效信息附加一部分信息，以校验是否准确地接收到了原始的有效信息。这种传输附加信息的方式被称作为信道编码，对应地在接收端解码出有效信息的操作被称作为译码。

Polar码是一种非常有效的信道编码方式。其最早于2009年由Arikan 提出，该编码方式假设了若是信道数量趋于无穷大，则至少有一部分信道趋于完美，并且至少有一部分信道趋于纯噪声。基于这一假设，可以构建并选取组合信道中较好的信道来构造Polar码。

BP译码是一种针对Polar码的主流译码方式，图1a示意性地示出了传统BP译码的因子图。如图1a所示，Polar码可以通过n阶段的因子迭代来实现译码(图中n＝3)。图1b示出了图1a的因子图中的一个处理单元，包括一组相连的“+”和“＝”的因子以及与它们相连的4个节点，其中以i和j来表示节点的编号，N为Polar码的维度。

在BP译码过程中，每一个节点都伴随着两类消息，向左传播的消息 L和向右传播的消息R，这两类消息又被称作为置信度消息。如图1a，译码时，首先从最左侧的节点向右计算最新的消息R，直至传播至最右侧的节点，然后从右向左计算最新的消息L，直至传播至最左侧的节点，传播一个来回计作一次迭代。在每次迭代之后，都需要对消息R和L进行更新。图1c示意性地示出了BP译码时的迭代更新的流程图。

参考图1b，更新的置信度消息R和L被分别表示为：

其中，1≤i≤n,1≤j≤N/2，且迭代更新函数g(x₁,x₂)为：

上述BP译码算法的复杂度非常高，尤其是在其所使用的迭代更新函数中包含了针对cosh(x)和ln(x)的计算。因而，在一些现有技术中提出了针对上述迭代更新函数的近似算法和相应的硬件实现。其中比较有名的一种被称作为BP最小和译码算法，其提出的近似算法，由此采用近似的迭代更新函数g(x₁,x₂)≈sgn(x₁)sgn(x₁)min(|x₁|,|x₂|)。这样的近似算法大大地降低了算法的复杂度，然而这对于BP译码的性能存在很大的损失。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种确定 BP译码迭代更新函数的方法，包括：

1)在指定的x的范围区间内找到一个抛物线函数ax²，使得在所述范围区间内ax²的函数值与ln(cosh(x))的函数值相近；

2)根据所述抛物线函数ax²确定用于BP译码的迭代更新函数中的 ln(cosh(x))。

优选地，根据所述方法，其中步骤1)还包括：

1-1)确定具有不同参数a的多种候选的抛物线函数ax²；