[发明专利]一种极性码译码方法及译码装置

说明书

技术领域

本发明属于数字通信系统中的信道编码技术领域，涉及以极性码(polar code)作为纠错编码的数字通信系统，更为具体的，是涉及极性码的译码方法和译码装置。

背景技术

由Ar1kan提出的极性码是编码理论的一个重大突破。极性码是目前唯一的一种有确定构造方式的能在二进制离散无记忆信道下达到香农容量的信道编码方式，同时，它具有较低的编解码复杂度。极性码通常由参数(N,K,A)定义，其中N＝2ⁿ为码长，K表示信息比特u_A的长度，A代表信息比特位置的集合，除信息比特外为冻结比特(frozen bits)，固定为0，用u_Ac代表。

极性码的编码过程可以由表示，其中u₁^N为编码前的N个比特，其中包括信息比特和冻结比特u_A+u_Ac，x₁^N为编码后得到的N个比特。为生成矩阵，B_N为比特翻转矩阵，表示克罗内克积，F矩阵为1011.]]>

然后，码字x₁^N经由噪声信道W^N传输，在信道输出端，我们将接收到y₁^N。

置信度传播BP(Belief Propagation)算法是极性码的主要译码算法。BP算法按照极性码的构造因子图(factor graph)进行消息计算传播及迭代解码。图1为一个N＝8的极性码因子图示意图。该型极性码因子图可以分为n+1层，每层有N个节点，共计N(n+1)个节点，每个节点用参数(i,j)表示，其中1≤i≤n+1表示层数，1≤j≤N表示节点位置。最左边一层表示的是信息比特和冻结比特层，最右边一层表示从信道接收到的信息即y₁^N。

图1中的每一个2x2基本运算单元(BCB，basic computational blocks)表示一个2输入2输出的运算模块。图2为该运算模块的具体结构。

解码开始时，因子图最左边一层节点上的消息R_1,j根据第j位是否为信息比特初始化为：

R1,j=0if j∈A∞if j∈Ac---(1)]]>

因子图最右边一层节点上的消息L_n+1,j初始化为信道输出的每个节点的对数似然比(LLR)：