[发明专利]一种极化码与重复码级联的纠错编码方法

摘要

本发明公开了一种极化码与重复码级联的纠错编码方法，在发送端采用重复码作为外码，极化码作为内码；接收端译码器采用修正的SCL译码算法进行译码；在纠错性能上，本发明提供的码编码方法的误帧率性能可显著超越采用SCL译码算法或者CRC‑aided SCL译码算法下的极化码误帧率性能，并可明显突破SCL译码算法不可突破的最大似然界限；在工程实现上，本发明外码采用重复码，外码编码器的存储复杂度极低，编码简单，译码采用修正的SCL译码算法，译码过程中内码极化码与外码重复码的比特判决联合进行，相对于原始SCL译码算法以及CRC‑aided SCL译码算法无译码复杂度的提升，有利于工程实现。

主权项

一种极化码与重复码级联的纠错编码方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)通过对信息比特序列进行重复码编码获得外码码字；(2)通过将所述外码码字的第一个比特至最后一个比特依次映射到极化码的第一个至最后一个非固定比特来进行外码码字映射，获得非固定比特序列；(3)通过对所述非固定比特序列进行极化码编码获得级联码码字；(4)对于原始信息比特，根据SCL译码算法进行比特判决；对于重复比特，根据被重复比特的判决结果直接进行判决；所述步骤(4)包括如下步骤：(4.1)判断i是否小于等于N；若是，进入步骤(4.2)，若否，则进入步骤(4.7)；其中，N是指极化码码长，i是指当前译码第i个比特的索引序号，其初始值为1，取值从1到N的正整数；(4.2)判断ui是否为固定比特，若是，进入步骤(4.3)；若否，则进入步骤(4.4)；其中，ui是指极化码输入端输入序列的第i个比特；(4.3)将当前每条路径上ui的判决值设为已知的固定比特的取值，并令i＝i+1，返回步骤(4.1)；(4.4)判断ui是否为重复比特，若是，进入步骤(4.5)；若否，则进入步骤(4.6)；(4.5)将当前每条路径上重复比特ui的判决值设置为该路径上与ui对应的被重复比特的判决值，具体地：并令i＝i+1，返回步骤(4.1)；其中，Tj是指外码码字中第j个重复码的所有比特位置序号集合；是指经过外码码字映射后，第j个重复码中的所有比特在极化码编码比特序列中的序号集合，对应第j个重复码中被重复比特，对应第j个重复码中的重复比特；(4.6)统计当前路径数量L′，通过将当前每条路径在ui处取值0或1获得2L′条备选路径；并判断是否满足2L′≤L，若是，保留2L′条路径；若否，则保留L条度量值最大的路径；并令i＝i+1，返回步骤(4.1)；其中，2L′条路径的度量值分别为该路径在ui处取值0或1的概率或L为SCL译码算法的最大路径数量；(4.7)从L条路径中输出路径度量值最大的一条路径上对应的判决序列获得译码结果。