[发明专利]一种任意码长的极化编码方法

摘要

一种任意码长的极化编码方法，是在构造极化码时，若码长不为2的幂次，则用一组容量为零的虚拟信道将信道数补齐到2的幂次，然后按照容量等分原则对各个信道进行交织映射，再对所得到的信道进行极化变换，并在变换后的信道中，根据设计的码率选择信道容量较大的信道用于传输信息比特序列，剩余的信道则用于传输一个收发端都已知的固定比特序列。本发明使得极化编码允许码长为任意正整数，并可以适用于多载波及高阶调制系统，通过增加凿孔操作，使编码器输出的编码比特序列为任意长度；再通过信道交织映射，使极化编码能适应并行信道的不同子信道，获得较好抗噪性能；使本发明大大提高极化码用于实际数字通信系统时的灵活性，有很好的应用前景。

主权项

1.一种任意码长的极化编码方法，其特征在于：若在构造极化码时，码长不为2的幂次，则用一组容量为零的虚拟信道将信道数补齐到2的幂次，然后按照容量等分原则对各个信道进行交织映射，再对所得到的信道进行极化变换，并在变换后的信道中，根据设计的码率选择信道容量较大的信道用于传输信息比特序列，剩余的信道则用于传输一个收发端都已知的固定比特序列；所述方法包括以下步骤：（1）根据需求确定编码参数，以便将一个包含K个比特的信息序列编码为一个长度为M的二进制编码序列，其中，自然数K和M满足K≤M的条件；再设N=2ⁿ，运算表示对其参数向上取整；所述用于传输编码序列的信道包含有J个并行子信道，并依次标记为：W₁、W₂、…、W_J；其中的并行子信道数J与编码序列长度M应满足下述条件：M能够被J整除；（2）执行传统的极化编码操作：将输入的比特序列与收发两端都已知的固定序列所组成的长度为N的比特序列u进行下述变换：x=u·G_N，式中，矩阵N×N维的矩阵B_N为比特反序置换矩阵，F2=1011]]>的上标表示求n个F₂的克罗内克积，下标和分别为信息信道的序号集合与固定信道的序号集合；（3）执行交织操作：使用信道交织函数f_π(·)对比特序列x进行交织排序后，得到比特序列v：其中，自然数下标i的最大值为N；（4）执行凿孔操作：删去比特序列v中的最后（N-M）个比特，使得比特序列v变换成一个长度为M的比特序列z：z=(v₁,v₂,…,v_M)；（5）执行串/并变换操作：将比特序列z分割成J个长度都为的比特序列r^(p)：r^(p)=(z_(p-1)×M/J+1,z_(p-1)×M/J+2,…,z_p×M/J)，其中，自然数序号p的最大值为J，并分别按照顺序送入对应的并行子信道W_p进行传输。