[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

说明书

本发明提出一种基于比特翻转的码长自适应极化码译码方法，包括：将信息序列转化为比特流后添加CRC校验，采用系统极化码进行编码；计算极化码N个极化子信道的信道转移概率，根据信道转移概率将子信道分配给信息比特和冻结比特；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；将完成码长自适应的比特流补全至N位数据；根据信道转移概率，保留信息比特信道中信道传输概率最低的t个子信道的序号作为集合T；将完成补全的比特流进行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。

技术领域

本发明涉及信道编码技术领域，更具体地，涉及一种基于比特翻转的码长自适应极化码译码方法。

背景技术

极化码(Polar Code)是一种新型信道编码技术，可在数学证明上达到香农极限，并同时具备较低的编译码复杂度。目前已有相关研究提出其译码方法，考虑到极化码属于线性分组码的一类编码分支，故目前在译码器中主要以选择部分线性分组码的译码算法对极化码的信息序列进行译码输出，相关译码算法如球形译码(Sphere Decoding SD)，置信传播译码(Belief Propagation Decoding,BPD)，线性规划译码(Linear ProgrammingDecoding,LPD)等。但由于极化码的码长被限制为2的幂次，这导致了极化码译码算法时间复杂度高的问题。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的由于极化码的码长被限制为2的幂次导致极化码译码算法时间复杂度高的缺陷，提供一种基于比特翻转的码长自适应极化码译码方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于比特翻转的码长自适应极化码译码方法，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；

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t个子信道的序号，记为集合T；

S6：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，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。

作为优选方案，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。

作为优选方案，所述S2步骤中，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。

作为优选方案，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。

作为优选方案，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。