[发明专利]一种基于比特翻转的码长自适应极化码译码方法

权利要求书

1.一种基于比特翻转的码长自适应极化码译码方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：发送端传输的信息序列转化为K位比特流后添加t位CRC校验，再采用系统极化码进行编码，将K+t位信息比特编码为N位比特流；其中，N为目标极化码码长，N为2的幂次，且N大于实际传输的比特流长度M且与M最接近；

S2：计算极化码N个极化子信道的信道转移概率，将信道转移概率高的子信道分配给信息比特，将信道转移概率低的子信道分配给冻结比特；其中，从N个极化子信道中，选取信道转移概率最高的K+t个子信道传输信息比特，将剩余的N-K个计划子信道传输冻结比特；

S3：根据目标极化码码长N确定凿孔比特位，通过比特翻转方法完成极化码的码长自适应，选择比特流中被删除的比特；

S4：接收端接收完成码长自适应的比特流后，根据极化码的信息将所述完成码长自适应的比特流补全至N位数据；

S5：根据所述信道转移概率，保留信息比特信道中信道传输概率最低的若干个子信道的序号，记为集合T；

S6：将完成补全的比特流输入系统极化码的译码器中进行SC译码，并经过CRC校验：若校验成功则直接输出译码结果，若校验失败，则从集合T中依次选择子信道所属比特翻转，并重新进行SC译码，至通过CRC校验或集合T中所有元素被翻转时直接输出译码结果。

2.根据权利要求1所述的码长自适应极化码译码方法，其特征在于，所述极化码各子信道的信道转移概率的计算方法包括巴氏参数计算法、密度进化法和高斯近似法。

3.根据权利要求1所述的码长自适应极化码译码方法，其特征在于，采用ASCII码表对应方式将需要传输的信息序列转化为K位比特流。

4.根据权利要求1所述的码长自适应极化码译码方法，其特征在于，所述S4步骤中，根据极化码的信息将所述完成码长自适应的比特流补全时，每一位比特位数据都采用无穷补全。

5.根据权利要求1所述的码长自适应极化码译码方法，其特征在于，所述S3步骤中，确定凿孔比特位的具体步骤包括：令集合P＝[p₀,p₁,p₂,...,p_N-1]为凿孔比特位的初始向量；将所述集合P中的元素初始化为全零向量，并令集合P中后N-M位比特为1；对集合P进行比特翻转操作，得到的新向量为凿孔比特位的向量，其中，“0”表示该比特位保留，“1”表示该比特位为凿孔比特位。

6.根据权利要求5所述的码长自适应极化码译码方法，其特征在于，还包括以下步骤：确定冻结比特位和信息比特位：将所述凿孔比特位作为冻结比特位，并从剩余的M个子信道中选取信道转移概率最小的M-K位比特位作为冻结比特位，组成冻结比特位集合A^C；将剩余的K个子信道作为信息比特位集合A。

7.根据权利要求6所述的码长自适应极化码译码方法，其特征在于，将所述完成补全的比特流输入系统极化码的译码器中进行SC译码的步骤包括：

通过SC译码得到译码序列：若当前译码位为信息比特，则通过对数似然比进行极化码译码判决；若当前译码位为冻结比特，则直接令该位的译码结果为0；其表达公式如下：

式中，表示判决第i位输入比特位，表示判决输入比特位的判决公式，表示接收端收到的比特序列；表示接收端收到的输出序列对应的对数似然值，表示极化第i个子信道的传输概率。

8.根据权利要求1所述的码长自适应极化码译码方法，其特征在于，将所述完成补全的比特流输入系统极化码的译码器中采用CA-SCF算法进行SC译码。

9.根据权利要求8所述的码长自适应极化码译码方法，其特征在于，进行CRC校验的步骤包括：

将集合T中的元素按信道转移概率从小到大的顺序进行排列；当CRC校验成功时则直接输出译码结果，当CRC校验未通过时，则从集合T中按顺序提取第一个元素，将该元素对应的序号位上的元素进行比特翻转，然后提取译码序列中第一位至完成元素翻转的元素的序号为止的序列，重新放入译码器中进行SC译码，然后继续进行CRC校验；

当CRC校验成功时则直接输出译码结果，当CRC校验未通过时，则从集合T中按顺序提取下一元素，该元素对应的序号位上的元素进行比特翻转，然后提取译码序列中第一位至完成元素翻转的元素的序号为止的序列，重新放入译码器中进行SC译码，然后继续进行CRC校验；重复本步骤至CRC校验成功或集合T中所有元素被翻转时直接输出译码结果。