[发明专利]极化Polar码的速率匹配方法和装置、通信装置

说明书

本申请实施例提供一种极化Polar码的速率匹配方法和装置、通信装置。该速率匹配方法包括：确定N个待编码比特，该N个待编码比特中包含N1个信息比特，N1和N均为正整数；对该N个待编码比特进行编码以得到N个编码比特；根据信息比特长度N1、编码比特个数N和打孔数目Q获取第一打孔序列；根据第一打孔序列对该N个编码比特进行打孔以实现速率匹配。由于第一打孔序列中所指示的打孔比特是根据信息比特长度N1、编码比特个数N和打孔数目Q获取，而非随机产生，可以提高Polar码的性能。

技术领域

本申请实施例涉及通信领域，并且更具体地，涉及polar码的速率匹配方法和装置、通信装置。

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，以保证通信的质量。土耳其教授Arikan提出的极化码(Polar codes)是第一个理论上证明可以达到香农容量且具有低编译码复杂度的好码。Polar码是一种线性块码，其编码矩阵为G_N，例如，编码过程为其中是一个二进制的行矢量，长度为N(即母码长度)；G_N是一个N×N的矩阵，且定义为log₂N个矩阵F₂的克罗内克(Kronecker)乘积。

上述矩阵

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，这些比特的索引的集合记作A；另外的一部分比特设置为收发端预先约定的固定值，称之为固定比特或冻结比特(frozen bits)，其索引的集合用A的补集A^c表示。Polar码的编码过程相当于：这里，G_N.(A)是G_N.中由集合A中的索引对应的那些行得到的子矩阵，G_N(A^C)是G_N中由集合A^C中的索引对应的那些行得到的子矩阵。u_A为中的信息比特集合，信息比特个数为K；为中的固定比特集合，固定比特个数为(N-K)，是已知比特。这些固定比特通常被设置为0，但是只要收发端预先约定，固定比特可以被任意设置。固定比特设置为0时，Polar码的编码输出可简化为：是一个K×N的矩阵。

Polar码的构造过程即集合A的选取过程，决定了Polar码的性能。Polar码的构造过程通常是，根据母码码长N确定共存在N个极化信道，分别对应编码矩阵的N个行，计算极化信道可靠度，将可靠度较高的前K个极化信道的索引作为集合A的元素，剩余(N-K)个极化信道对应的索引作为固定比特的索引集合A^c的元素。集合A决定了信息比特的位置，集合A^c决定了固定比特的位置。

从编码矩阵可以看出，原始Polar码(母码)的码长为2的整数次幂，在实际应用中一般需要通过速率匹配实现任意码长的Polar码，通常可以采用打孔(puncture)的方式实现速率匹配。

现有技术中，可以采用传统的随机打孔，即对于需要打孔的位置随机产生，比如，Polar码的母码码长是16，需要的打孔数是6，则在这16个位置中随机选择6个打孔位置。采用随机打孔的方式来实现速率匹配降低了Polar码的性能。

发明内容

本申请实施例提供Polar码的速率匹配方法和装置、通信装置，能够提高Polar码的性能。

第一方面，提供一种Polar码的速率匹配方法，包括：

确定N个待编码比特，该N个待编码比特中包含N1个信息比特，N1和N均为正整数；对该N个待编码比特进行编码以得到N个编码比特；根据信息比特长度N1、编码比特个数N和打孔数目Q获取第一打孔序列；根据第一打孔序列对该N个编码比特进行打孔以实现速率匹配。

在一种可能的实现方式中，确定N个待编码比特包括：