[发明专利]极化码处理的方法及通信设备

说明书

本实施例的方法通过确定待编码码块的信息比特数目K、待编码码块在实际信道中进行传输的传输比特数目N和待编码码块的速率适配规则，能够由N个传输比特中每个比特的可靠性，确定出待编码码块中M个未编码比特中每个比特的可靠性，从而从这M个未编码比特中确定K个信息比特，该信息比特的序号所构成的集合A将用于Polar码的译码或结果过程。因此，本发明实施例能够提供一种通信设备在线进行Polar码编码或译码的方法。

技术领域

本发明实施例涉及通信领域，并且更具体地，涉及极化Polar码的处理方法及通信设备。

背景技术

通信系统通常采用信道编码提高数据传输的可靠性，保证通信的质量。Polar码是可以取得香农容量且具有低编译码复杂度的编码方式。Polar码是一种线性块码。其生成矩阵为G_N.，其编码过程为其中， 是一个二进制的行矢量，码长N＝2ⁿ，n≥0。

B_N是一个N×N转置矩阵，例如比特反转(bit reversal)矩阵。是F₂的克罗内克幂(Kronecker power)，定义为

Polar码的编码过程中，中的一部分比特用来携带信息，称为信息比特，这些信息比特的序号的集合记作A；另外的一部分比特置为收发端预先约定的固定值，称之为固定比特，其序号的集合用A的补集A^c表示。不失一般性，这些固定比特通常被设为0。实际上，只需要收发端预先约定，固定比特序列可以被任意设置。从而，Polar码的编码比特序列可通过如下方法得到：这里u_A为中的信息比特集合，u_A为长度K的行矢量，即|·|表示集合中元素的个数，即K表示集合A中元素的个数，也表示待编码信息比特的数目，也是矩阵G_N中由集合A中的索引对应的那些行得到的子矩阵，是一个K×N的矩阵。集合A的选取决定了Polar码的性能。

Polar码最基本的译码是SC译码。SC译码算法利用从信道中接收到的信号序列逐个对中的各个比特进行译码、得到的估计序列

对序号i从1到N，逐个进行以下译码判决

其中，

上式中，为比特u_i所对应的极化信道的信道转移概率函数。极化信道的转移概率函数根据用以传输编码比特的原始信道的转移概率函数W(y|x)按下式得到：

其中，如前所述，和的对应关系{0,1}^N-i表示N-i个集合{0,1}的笛卡尔(Cartesian)乘积。

在现有技术中，信息比特序号集合A按以下方法选取：首先根据信道转移概率函数利用密度进化或者高斯近似等方法可以得到序号i的比特对应的极化信道在发送比特0时，接收信号对数似然比LLR_i＝ln(W⁽ⁱ⁾(y|0)/W⁽ⁱ⁾(y|1))的的概率密度分布函数p_i(l)，并据此计算该极化信道的传输错误概率

选择值最小的K个序号，构成集合A。

然而，在实际通信系统中，信号发送端和接收端难以同时准确地对信道转移函数进行实时准确地估计。更进一步地，在实际系统中Polar码的码长不一定为2的幂次，因此实际上信息比特序号的确定还涉及母码码长的确定以及速率适配方案。最后，无论是高斯近似还是密度进化，或是其它的如Tal、Vardy提出的构造方法都需要做大量的高精度浮点计算，甚至是积分等，因此，在实际系统中，无法通过该方法进行实时地计算。