[发明专利]一种基于极化码的免同步通信方法、装置及系统

权利要求书

1.一种基于极化码的免同步通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、发送端对信息比特序列进行极化码编码，调制形成发送信号后发送到接收端；

S2、接收端采用P′组预设好的信号起始时间、调制中心频率和信道相位的组合，对接收到的信号进行定时抽样、频偏校正及相位校正处理，解调后得到P′个码字接收序列；其中，P′为信号起始时间、调制中心频率和信道相位的组合数，且每个码字接收序列对应一组包括信号起始时间、调制中心频率及信道相位的参数；

S3、接收端采用多码字接收序列SCL译码器对P′个码字接收序列中的每P个码字接收序列同时进行译码，得到P′/P个译码结果；其中，P为小于P′的正整数，P′/P为整数；

S4、接收端从所得的P′/P个译码结果中选出最优译码码字；

S5、接收端判断所得最优译码码字是否有效，若最优译码码字有效，提取最优译码码字中的信息比特序列，完成通信。

2.根据权利要求1所述的基于极化码的免同步通信方法，其特征在于，步骤S3中采用多码字接收序列SCL译码器对P′个码字接收序列中的每P个码字接收序列同时进行译码的方法，包括以下步骤：

S31、对于待译码的P个码字接收序列l＝1,2,...,P，若当前译码比特的索引序号i等于其初始值1，则转至S32；若当前译码比特的索引序号i大于1小于等于N，则转至步骤S33；若当前译码比特的索引序号i大于N，则转至步骤S36；其中，P≤L，L为预设SCL译码算法的最大路径数量，码字接收序列由极化码组成，N为极化码码长，N大于1，i为正整数；

S32、在译码器列表中初始化P条路径，将第l条路径记为l＝1,2,...,P；令i＝i+1，返回步骤S31；其中，S_l表示译码器列表中第l条路径所对应的码字接收序列为S_l的初始取值为l，表示译码器列表中第l条路径对应的码字接收序列的第一个比特u₁的判决值，u₁是固定比特，的取值均为已知的固定比特u₁的取值；

S33、判断码字接收序列中的第i个比特u_i是否为固定比特，若是，则转至步骤S34；若否，则转至步骤S35；

S34、记译码器列表中当前路径的数量为L′，第l条路径为l＝1,2,...,L′；将每条路径l＝1,2,...,L′扩展为l＝1,2,...,L′，令i＝i+1，返回步骤S31；其中，表示译码器列表中第l条路径对应的码字接收序列的判决值，序列中的元素表示译码器列表中第l条路径在u_i处的判决值，并且的取值为已知的固定比特u_i的取值；

S35、将每条路径中的序列在u_i处分别取值0和1，获得2L′条备选路径和其中，l＝1,2,...,L′，路径和均对应接收序列且路径和的路径度量值分别为和和分别表示长度为N的极化码第i个比特信道输出为时输入分别为0、1的转移概率；

判断2L′是否小于等于L，若是，保留2L′条路径；若否，则保留其中L条度量值最大的路径；并令i＝i+1，返回步骤S31；

S36、从L条路径中输出路径度量值最大的一条路径上对应的判决序列获得译码码字，通过译码码字对应路径上记录的S_l获得译码码字对应的码字接收序列。

3.根据权利要求1所述的基于极化码的免同步通信方法，其特征在于，所述S4包括：对于所得的P′/P个译码结果，接收端按照最大似然原则选出似然概率最大的译码结果作为最优译码码字。

4.根据权利要求1所述的基于极化码的免同步通信方法，其特征在于，步骤S5包括以下步骤：

S51、将最优译码码字映射为双极性序列，得到映射序列；

S52、计算所得映射序列与最优译码码字对应的码字接收序列之间的距离；

S53、根据通信系统的不可检测错误率要求、最优译码码字对应的码字接收序列、所得映射序列以及二者之间的距离d，判断最优译码码字是否有效。