[发明专利]一种混合节点多比特处理的极化码译码方法

说明书

本发明公开了一种混合节点多比特处理的极化码译码方法，包括如下步骤：1)配置译码参数；2)确定译码所需要经过的最大阶数；3)根据向量p确定各译码阶段各个节点的类型；4)优先硬判决0速率节点与1速率节点；5)判断混合节点子节点类型并译码；6)依据步骤4)与步骤5)各个节点的译码结果，输出完整的译码结果u:{u₁,...u_N}。这种方法在不损失译码纠错性能的前提下，能提高极化码的译码速度。

技术领域

本发明属于数字通信技术领域，涉及信道译码技术，尤其是一种基于极化码SSC(Simplified Successive-Cancellation，简称SSC)译码的多比特译码方法(Multibit-Decoding on Simplified Successive-Cancellation，简称MD-SSC)，具体是一种混合节点多比特处理的极化码译码方法。

背景技术

Arikan于2009年提出的极化码是第一种可以达到信道容量的前向纠错码。极化码的串行抵消(Successive Cancellation，简称SC)译码算法规则性强，复杂度低，便于硬件实现，自提出以来便是研究的热点。Ido Tal与Alexander Vardy基于SC译码方法提出了串行抵消列表译码算法(Successive cancellation list，简称SCL)，其译码性能十分接近最大似然译码；牛凯与陈凯基于SCL算法提出了循环冗余校验辅助的串行抵消列表译码算法(CRC-aided SCL，简称CA-SCL)，CA-SCL算法极大地提升了极化码的译码纠错性能，其纠错性能已经优于现行的Turbo码与低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code，简称LDPC)。实际应用中为了提高编码的纠错性能，码字的长度一般会在2的10次方以上，而SC译码算法存在码字越长译码延迟越高的问题，导致极化码的吞吐率较低，限制了极化码的实用性难以推广使用。为了降低SC算法的译码延迟，Alamdar-Yazdi等人基于部分码概念提出了一种SSC译码算法，SSC根据部分码分类出0速率节点与1速率节点，这两种节点不必等待前一个比特的译码结果而直接采用硬判决方式译码，这种方法降低译码延迟的同时也降低了算法复杂度，然而这种方法译码过程中除了0，1速率节点还存在大量没有分类的节点，尤其是叶节点分别为冻结比特和信息比特的未分类节点。SSC算法中，这些未分类节点会劣化为SC算法，依然存在较大的译码延迟。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种混合节点多比特处理的极化码译码方法。这种方法在不损失译码纠错性能的前提下，能提高极化码的译码速度。

实现本发明目的的技术方案是：

一种混合节点多比特处理的极化码译码方法，与现有技术不同的是，包括如下步骤：

1)配置译码参数：根据极化码编码阶段的信道极化过程确定包含冻结比特与信息比特位置信息的向量p:{p₀,p₁,…p_N-1}，其中N为极化码的码长，p_i为向量p中的元素，0≤i≤N-1，p_i取值为0时，代表码字第i个比特为冻结比特，p_i取值为1时，代表码字第i个比特为信息比特，在AWGN信道下，编码后的码字序列为x:{x₁,x₂,...x_N-1}，译码器接收到的信息序列为y:{y₀,y₁,...,y_N-1}，再根据接收到的信息序列计算各个码字的对数似然比z:{z₁,z₂,...z_N-1}，其中σ²为AWGN信道的噪声值方差；