[发明专利]基于二核三核混合极化码的凿孔方法、系统、装置及介质

说明书

本发明的基于二核三核混合极化码的凿孔方法，包括如下步骤：构造二核和三核混合极化码结构；获取不同凿孔位置在发送端和接收端的凿孔位置的对应关系；获取错误概率上限最小的凿孔方案；获取发送序列和重排后的接收序列的信道对应关系；通过不同凿孔位置在发送端和接收端的凿孔位置的对应关系和错误概率上限最小的凿孔方案获取唯一凿孔方案并根据唯一凿孔方案进行凿孔；获取信息比特集合A和固定比特集合A^c；进行二核三核混合矩阵的编码操作。本发明性能相近甚至有所增益。利用二核三核混合极化码进行凿孔和生成矩阵的最大的最小汉明距离贪婪算法进行构造子码，在一定条件下可以有效的减少凿孔比特的个数，并且可以获得最大码字间汉明距离，显著提高了码字的性能。

技术领域

本发明涉及一种基于二核三核混合极化码的凿孔编码方法，用于解决实际应用中任意码长和码率的实现问题，属于数字通信的信道编解码技术领域。

背景技术

极化码是Arikan提出的已知的唯一可以通过极小的编码和译码的复杂度实现容量可达的构造方式，并提出SC(successive cancellation,连续消去)译码算法。通过信道的合并和信道的分裂实现的信道的极化现象。经过极化以后的信道的容量重新分配，一部分的信道无限接近纯净信道，剩下的信道无限接近纯噪声信道。2016年11月18日，国际移动通信标准化组织3GPP最终确定了5G eMBB(增强移动宽带)场景的信道编码技术方案，极化码被选为控制信道的编码方案。

在实际的数字通信系统中，对码长的要求非常灵活，而Arikan提出的极化码构造方法，码长必须满足2的幂次。为了自适应码长地调节码长和码率，牛凯等人，2013年提出一种QUP(quasi-uniform puncturing)方法应用于极化码的码率匹配中，性能超越Turbo码。凿孔算法的研究大部分都是基于内核为2的极化码，但是，当码长较长，子码长度与母码长度相差较大时，需要凿孔的位数过多，复杂度过大，性能下降明显。

S.B.Korada等人通过构造内核大于的2的极化码，证明内核大于2的构造可以实现极化现象，甚至效果会更优于原始的构造。F.Gabry等人，提出通过构造不同的内核级联，实现更灵活的码长，译码基于SCL(successive cancellation list,列表SC)译码算法，明显优于原始极化码凿孔得到的性能。但是若要实现任意码长，还需要进行少量的凿孔操作。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种解决上述技术问题的基于二核三核混合极化码的凿孔方法、系统、装置及介质。

为解决上述技术问题，本发明的基于二核三核混合极化码的凿孔方法，包括如下步骤：

步骤1，构造二核和三核混合极化码结构；

步骤2，获取不同凿孔位置在发送端和接收端的凿孔位置的对应关系；

步骤3，获取错误概率上限最小的凿孔方案；

步骤4，获取发送序列和重排后的接收序列的信道对应关系；

步骤5，通过不同凿孔位置在发送端和接收端的凿孔位置的对应关系和错误概率上限最小的凿孔方案获取唯一凿孔方案并根据唯一凿孔方案进行凿孔；

步骤6，获取信息比特集合A和固定比特集合A^c；

步骤7，进行二核三核混合矩阵的编码操作。

优选地，步骤2包括：

步骤2.1，通过凿孔比特经过信道极化后，信道容量转移和SC译码对凿孔比特对数似然比进行传递；

步骤2.2，获取不同凿孔位置在发送端和接收端的凿孔位置的对应关系；其中

信道容量满足：