[发明专利]基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法和系统

说明书

本发明涉及5G通信领域，具体涉及一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法和系统；所述方法包括对筛选出的L条路径进行CRC校验，将未通过校验的进行比特翻转后继续执行译码过程；选择出高于高斯信道的可靠性度量预设阈值的信道集合，并与第一关键翻转索引集合取交集得到第二关键翻转索引集合；若译码过程中的比特索引属于第二关键翻转索引集合，则进行比特翻转后执行译码过程，得到比特翻转之后的L条路径；对比特翻转之后的L条路径进行CRC校验，若未通过CRC校验，则改变比特翻转索引，并返回译码过程继续迭代；本发明采用高斯优化的方法对索引集合进行的优化，减少无效索引的个数，达到降低译码复杂度的目的。

技术领域

本发明涉及5G通信领域，涉及到5G通信系统下基于信道极化编码的串行消除列表译码方案，具体为一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法和系统。

背景技术

在通信传输系统中，信道编码是一种提高数据传输可靠性的有效方法。2009年，E.Arikan提出了极化码的概念，其是一种可以达到香农极限的新型信道编码方案。它根据信道极化(channel polarization)的概念进行设计，成为信道编码领域的又一重大理论突破，它是第一种由确定构造方式的被证明可以在二进制离散无记忆信道(Binary DiscreteMemoryless Channel，BDMC)下达到香农极限的信道编码方式。

在译码方面E.Arikan提出了串行消除(Successive Cancellation，SC)译码方案，SC译码方案在处理长码时性能良好，但是在处理中短码时，性能较低密度奇偶校验码(Low-density Parity-check，LDPC)和Turbo码有所下降。为了改善极化码在中短码长的译码性能，研究学者们提出了许多改进的译码方案，如串行消除列表(List of SuccessiveCancellation，SCL)译码方案、增加循环冗余校验的CA-SCL译码方案。

上述的几种译码方案都是基于SC译码，因此上述算法都会因为SC的错误译码导致译码失败，而SC译码错误主要有两个原因：一种是由于先前的不正确估计而引起的错误，另一种是由于信道噪声引起的错误。通过仿真可以看出，大多数的译码错误是由信道噪声造成的单比特错误，且信噪比越高发生错误的概率越大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法和系统。

在本发明的第一方面，本发明提供了一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法，所述方法包括以下步骤：

将初始化的对数似然比输入译码器中进行译码器路径抉择，筛选出L条路径；

对筛选出的L条路径进行CRC校验，若校验通过，则译码成功；否则比特翻转后继续执行译码过程；其中所述比特翻转的过程包括：

选择出高于高斯信道的可靠性度量预设阈值的信道集合，并与第一关键翻转索引集合取交集得到第二关键翻转索引集合；

若译码过程中的比特索引属于第二关键翻转索引集合，则进行比特翻转后执行译码过程，得到比特翻转之后的L条路径；

对比特翻转之后的L条路径进行CRC校验，若通过CRC校验则译码成功；若未通过CRC校验，则返回译码过程并改变比特索引继续迭代。

在本发明的第二方面，本发明还提供了一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码系统，包括译码器模块，翻转索引模块和CRC校验模块；

所述译码器模块包括多个译码单元、路径度量值存储单元和路径排序单元；

所述译码单元用于对接收端得到的极化码进行译码，根据计算得到的对数似然比对极化码进行译码，包括筛选出L条路径后通过CRC校验后的比特译码过程以及进行比特翻转后并通过CRC校验后的比特译码过程