[发明专利]级联极化码比特冻结置信传播译码方法

说明书

本发明公开了级联极化码比特冻结置信传播译码方法，包括以下步骤：首先构造翻转基准和翻转集合CS；初始化比特冻结方法的计数参数，进行比特冻结操作，然后进行级联码置信传播译码并验证结果，若译码结果能同时通过LDPC校验矩阵的校验和极化码的CRC校验，则比特冻结译码成功，译码结束；否则，此次比特冻结译码失败，更新翻转基准，更新后再进行比特冻结置信传播译码。本发明在译码过程中，能够及时地更新翻转基准，帮助提高比特翻转的正确率，进一步提高了误组率性能，降低了平均迭代次数。

技术领域

本发明属于无线通信中的信道编码技术领域，具体涉及级联极化码比特冻结置信传播译码方法。

背景技术

置信传播(Belief Propagation，BP)译码方法是目前极化码(Polar Code,PC)的一种热门译码方法。BP译码可以并行迭代计算，译码时延较低且对码字长度不敏感，因此BP译码适用于对时延敏感的应用场景。但是，在有限码长情况下，由于极化码信道极化不充分，极化码传统BP译码方法的误组率性能较差，需要进行改进。一方面，极化码置信传播比特翻转(Belief Propagation bit-Flip,BPF)译码方法通过翻转信息比特中的易错比特，使得BP译码器能够收敛，提高了译码成功率。另一方面，极化码与其他优秀编码方案的级联也给极化码在特定场景下性能提升提供了编码基础。利用低密度奇偶校验码(Low DensityParity Check,LDPC)作为外码保护极化不充分的不可靠信道，循环冗余校验码(CylicRedundancy Check，CRC)作为中间码，极化码作为内码的构造级联码(LDPC-CRC-Polar)。其中，通常把LDPC码所传输的信道称为中间信道(Intermediate Channel,IC)，其余信息比特和CRC校验比特传输的信道称为好信道(Good Channel,GC)，冻结比特传输信道称为坏信道(Bad Channel,BC)。对于这种三级级联极化码，使用BPF译码方法，能够进一步提升极化码的性能。但是，通过实验依然可以发现，这种译码方法的翻转正确率较低，带来了平均迭代次数的升高、时延增加和性能下降等负面影响。

发明内容

发明目的：为了解决上述背景技术存在的不足，本发明提供级联极化码比特冻结置信传播译码方法，利用LDPC码字部分的BP译码器中返回的有效信息对传统的BPF方法进行比特冻结操作，在译码过程中，还能够及时地更新翻转基准向量，帮助提高比特翻转的正确率，进一步提高了误组率性能，降低了平均迭代次数。

技术方案：为了实现上述目的，本发明的一种级联极化码比特冻结置信传播译码方法，包括以下步骤：

步骤1、进行LDPC-CRC-Polar级联码置信传播译码，包括以下步骤：

步骤1.1、对接收信号进行LDPC-CRC-Polar级联码的传统置信传播译码，其中N是极化码的长度，y_i,1≤i≤N是接收信号的第i个元素；记为置信传播译码器的输出结果，其中是输出结果的第i个元素；

步骤1.2、对置信传播译码器的输出结果进行LDPC校验矩阵的校验和极化码的CRC校验，如果均校验成功，则将其作为译码输出，整个译码流程结束；如果校验失败，则此次传统置信传播译码失败，需要进行比特冻结置信传播译码；

步骤2、构造翻转基准和翻转集合CS；

步骤3、进行LDPC-CRC-Polar级联码比特冻结置信传播译码，具体包括以下步骤：

步骤3.1、初始化比特冻结方法的计数参数：定义t为试探性比特冻结译码的次数，t能取到的最大值为m，其中m是翻转集合CS中元素的数量，初始化t＝1；定义T为极化码中间信道集合IC的翻转基准u′_IC＝{u′_j|j∈IC}LDPC正确校验计数，初始化T＝0；

步骤3.2、确定翻转信道索引和翻转基准；