[发明专利]一种基于多门限的Polar码SC-FLIP译码方法、设备及存储设备

说明书

本发明提供了一种基于多门限的Polar码SC‑FLIP译码方法、设备及存储设备，其方法通过翻转Polar码中译码容易出错的译码位置的译码值，针对错误位置的LLR值与正确位置的LLR值明显的差异对SC译码容易出错的位置设置多个门限，对相应译码位置LLR值低于门限的译码值进行翻转，提升SC译码的误码性能；同时提供一种基于多门限的Polar码SC‑FLIP译码设备及存储设备，用于实现基于多门限的Polar码SC‑FLIP译码方法。本发明的有益效果是：通过对每个容易出错的信息比特设置独立的门限，将容易出错的位置的译码值进行翻转，有效提升译码的性能，同时能够在相同的误码性能下，降低算法复杂度；针对SC‑FLIP低信噪比时算法复杂度大的问题进行优化，本发明的算法复杂度和误码率都优于传统SC‑FLIP译码算法。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于多门限的Polar码SC-FLIP译码方法、设备及存储设备。

背景技术

2016年11月18日，在美国内华达州里诺刚刚结束的3GPP RAN1#87次会议上，全球多家公司在统一的比较准则下，经过公司代表多轮技术讨论，国际移动通信标准化组织3GPP最终确定Polar码作为5G eMBB(增强型移动宽带)场景的控制信道编码技术方案。

Polar码是基于信道极化理论所构建的一种新的信道编码方式，Polar码具有确定性的构造方法，并且是已知的唯一一种能够被严格证明“达到”信道容量的信道编码方法。Polar码通过对N个信道进行一系列的信道合并(Channel Combining)和信道分割(ChannelSplitting)操作，得到极化之后的N个信道。这些信道将会出现极化现象：部分信道的信道容量增大，而另一部分信道的信道容量减小。并且根据理论证明，当信道数量趋于无穷大时，部分信道容量趋于1，而另外一部分信道趋于0。对于Polar码译码，最初使用串行抵消译码(Successive Cancellation，SC)，虽然SC译码复杂度低、译码结构简单，但是SC译码算法性能并不突出；所以在SC译码的基础上提出了串行抵消列表译码算法(SuccessiveCancellation List，SCL)，基于SCL译码算法提出了带循环冗余(Cyclic RedundancyCheck，CRC)校验的连续消除列表(CRC-aided Successive Cancellation List，CA-SCL)，CA-SCL译码算法使得Polar码在与Turbo码，LDPC码以及传统的线性分组码相比时，能够获得更优的块误码率(BLER)。

但是CA-SCL结构较为复杂，由于其不可并行性，导致译码时延较长；CA-SCL译码算法中路径搜索算法的限制，需要存储大量数据。所以基于SC译码算法提出SC-FLIP(Successive Cancellation-FLIP)译码算法，通过CRC校验检测译码的正确性，翻转SC译码中容易出错的位置从而能够在小幅度上升算法复杂度的前提下获得更优的块误码率，并且SC-FLIP算法翻转存储数据较少，能够有效节省内存资源。

目前为了提升SC-FLIP译码算法的块误码率，降低计算的复杂度，主流的优化思路有两种：第一种改变优化CRC的位置提升的SC-FLIP的译码性能，使CRC能够在SC-FLIP译码算法中找到更多的错误；第二种通过寻找SC-FLIP译码算法中的更精准的关键集(CriticalSet,CS)，通过定位每次译码中更容易出错的位置，从而提升算法的性能。但是上述两种方式在信噪比较低时算法复杂度都会显著提升。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于多门限的Polar码SC-FLIP译码方法、设备及存储设备，一种基于多门限的Polar码SC-FLIP译码方法，应用多门限比特翻转SC译码算法SC-FLIP的通信译码过程中，SC-FLIP包括统计模块、译码模块、CRC模块和翻转译码模块；所述译码算法针对通信译码过程中每个出错的位置设立独立的门限；

所述一种基于多门限的Polar码SC-FLIP译码方法，包括以下步骤：