[发明专利]一种基于奇偶校验的SC-Flip译码方法

说明书

本发明公开一种基于奇偶校验的SC‑Flip译码方法：步骤一、生成关键比特查找集；步骤二、在编码中加入n_pc比特PC和n_CRC比特CRC的联合校验结构；步骤三、进行单比特PC‑SC‑Flip译码。该方法还包括有如下步骤：进行两比特PC‑SC‑Flip译码。本发明方法相比于CRC更加灵活，将PC分布在信息比特中间，既可以根据PC的校验结果进行提前终止，降低计算复杂度和时延，又可以为定位由信道造成的错误比特提供额外的信息量，使PC‑SC‑Flip译码算法相比于使用单一CRC的SC‑Flip类算法，可更加准确、快速地定位到由信道噪声导致的错误比特，减少重复译码比特翻转的次数，获得更低的平均译码复杂度。

技术领域

本发明属于通信领域，具体涉及一种基于奇偶校验的SC-Flip译码方法。

背景技术

信道编码是通信系统中重要的一环。其中极化编码(Polar Coding)作为当下唯一一种具有规则编码结构且被证容量可达的信道编码方式，在最近受到了越来越多的关注。在2016年3GPP RAN1#87会议上，极化编码被选为了增强移动宽带场景下的编码方案。相比于其他信道编码，极化编码的研究历史较短，基础的连续消除(Successive Cancellation，SC)译码算法，在有限码长下性能损失较大。而随后被提出的连续消除列表(SuccessiveCancellation List，SCL)译码算法，虽然性能有了显著提升，但是其译码复杂度也随之增加。故提出高性能、低复杂度的极化码译码算法对极化码研究和工程实现都具有较为重要的意义。

2014年，Orion Afisiadis等人研究了SC译码算法译码错误产生的原因，并以此为基础提出了一种基于比特翻转的平均复杂度较低的SC译码算法，被称为SC-Flip译码算法。该算法通过在SC译码时翻转由信道造成的错误比特，在降低译码的平均复杂度的同时，提高了SC译码算法的性能，也因此成为了当下研究的热点。在SC-Flip及其改进算法中大多采用CRC作为校验结构，虽然CRC能以较低的漏检率对译码结果正确性进行判断，但是该校验结构无法指示错误比特的位置，在SC-Flip类算法中只能起到较小的作用，造成了校验比特的浪费。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种基于奇偶校验的SC-Flip(简称PC-SC-Flip)译码算法，利用CRC和PC(Parity Check)结合的校验方式代替了SC-Flip类算法中通常使用的单一的CRC校验结构，通过PC的灵活性，在准确地对译码结果进行判断的同时，提供了错误比特位置信息，使得PC-SC-Flip译码算法可以更加准确、快速地定位到由信道导致的错误比特，减少重复译码比特翻转的次数。本发明方法适用于在已知信道估计后的极化码译码。

本发明所提出的一种基于奇偶校验的SC-Flip译码方法，步骤如下：

步骤一、生成关键比特查找集，具体为：

首先按照领域内公知的密度进化高斯近似算法进行信道估计，并生成(N,K)极化码的信息比特位置，其中N为码长，K为信息位长度。然后根据信息位位置按照领域内公知的特殊节点划分方法，将信息比特划分为Rate-1节点和Rate-0节点。最后取出所有Rate-1节点的第一个比特组成关键比特查找集。

步骤二、在编码中加入n_pc比特PC和n_CRC比特CRC的联合校验结构，具体为：

将查找集分为n_pc部分，每个部分由1比特PC进行监督，校验结果置于该部分的最后一个比特处；n_CRC比特CRC对全部信息比特和PC比特进行监督，校验结果置于所有信息比特和PC比特之后的信道估计较优的比特，即CRC的位置是信道估计中性能处于第K+n_pc+1到K+n_pc+n_CRC的比特。

步骤三、进行单比特PC-SC-Flip译码，具体为：