[发明专利]一种基于多级更新流程的极化码BP译码方法及装置

权利要求书

1.一种基于多级更新流程的极化码BP译码方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)预设BP译码器的最大迭代次数；

S2)使用多级洪水BP译码算法对极化码进行译码；

S3)在迭代过程中对译码结果进行CRC校验，若通过CRC校验则译码器终止迭代并输出译码结果，否则继续迭代直到达到最大迭代次数；

所述步骤S2)包括：对于参数为(N，K)的极化码，其对应因子图由n＝log₂ N阶基本计算模块和n+1列节点构成，每阶由N/2个基本计算模块构成，(i,j)表示从左起第i行，第j列的节点；第t次迭代中，从右到左更新节点(i,j)中的信息记为从左到右更新节点(i,j)的信息记为若所述步骤S2)采用级数为2*M级的多级更新流程，1≤M≤n，则可将n阶因子图分为M个子因子图，每个子因子图中包含G+1列节点，每个子因子图均由两组迭代起始方向相反的处理单元并行译码；

每个子因子图均由两组按照洪水流程进行计算的处理单元并行处理，先计算的为先右处理单元FR-PEs，先计算的为先左处理单元FL-PEs，两者均包含N/2个PE；在第t次迭代中，使用与表示来自FR-PEs的计算结果，使用与表示来自FL-PEs的计算结果，单个子因子图中的一次迭代分为四个阶段：

第一阶段中，FR-PEs依据串行计算并行运行的FL-PEs则依据串行计算

第二阶段中，FR-PEs依据来自FL-PEs的串行计算并行运行的FL-PEs则依据来自FR-PEs的串行计算

第三阶段中，FR-PEs开始左向迭代，依据串行计算并行运行的FL-PEs则开始右向迭代，依据串行计算

第四阶段中，FR-PEs依据来自FL-PEs的串行计算并行运行的FL-PEs则依据来自FR-PEs的串行计算

两组处理单元共用一块存储单元，FR-PEs与FL-PEs的结算结果互相覆盖与引用，最后保存的均来自FL-PEs,则来自FR-PEs；每个子因子图中的信息更新流程为2级洪水流程，M个子因子图构成2*M级洪水信息更新流程；

使用s＝1，2，…，G+1表示子因子图中节点的阶数，对于FR-PEs，右向迭代时如式(1)和式(2)所示；

FR-PEs左向迭代时：

对于FL-PEs，左向迭代时公式如下：

FL-PEs右向迭代时：

f(x,y)定义如式(9)所示：

f(x，y)≈α*sign(x)sign(y)min(|x|，|y|) (9)。

2.如权利要求1所述的基于多级更新流程的极化码BP译码方法，其特征在于，所述最大迭代次数预设为15～80。

3.一种基于多级更新流程的极化码BP译码装置，其特征在于，包括：

BP译码器，采用迭代方式对极化编码信息进行译码，并预设最大迭代次数；

处理单元模块，包含M个子处理单元模块，每个子处理单元模块包含两组处理单元，分别为先右处理单元FR-PEs和先左处理单元FL-PEs，每组处理单元均由N/2个PE构成，两组处理单元通过存储器存储结算结果；

控制器，控制BP译码器处理单元的调度和数据读写；

早期迭代停止模块，对译码结果进行CRC校验，若通过CRC校验则译码器终止迭代并输出译码结果，否则继续迭代直到达到最大迭代次数；

所述处理单元模块对于参数为(N，K)的极化码，其对应因子图由n＝log₂N阶基本计算模块和n+1列节点构成，每阶由N/2个基本计算模块构成，(i,j)表示从左起第i行，第j列的节点；第t次迭代中，从右到左更新节点(i,j)中的信息记为从左到右更新节点(i,j)的信息记为若采用级数为2*M级的多级更新流程，1≤M≤n，则可将n阶因子图分为M个子因子图，每个子因子图中包含G+1列节点，每个子因子图均由两组迭代起始方向相反的处理单元并行译码；

每个子因子图均由两组按照洪水流程进行计算的处理单元并行处理，先计算的为先右处理单元FR-PEs，先计算的为先左处理单元FL-PEs，两者均包含N/2个PE；在第t次迭代中，使用与表示来自FR-PEs的计算结果，使用与表示来自FL-PEs的计算结果，单个子因子图中的一次迭代分为四个阶段：

第一阶段中，FR-PEs依据串行计算并行运行的FL-PEs则依据串行计算

第二阶段中，FR-PEs依据来自FL-PEs的串行计算并行运行的FL-PEs则依据来自FR-PEs的串行计算

第三阶段中，FR-PEs开始左向迭代，依据串行计算并行运行的FL-PEs则开始右向迭代，依据串行计算

第四阶段中，FR-PEs依据来自FL-PEs的串行计算并行运行的FL-PEs则依据来自FR-PEs的串行计算

两组处理单元共用一块存储单元，FR-PEs与FL-PEs的结算结果互相覆盖与引用，最后保存的均来自FL-PEs,则来自FR-PEs；每个子因子图中的信息更新流程为2级洪水流程，M个子因子图构成2*M级洪水信息更新流程；

使用s＝1，2，…，G+1表示子因子图中节点的阶数，对于FR-PEs，右向迭代时如式(10)和式(11)所示；

FR-PEs左向迭代时：

对于FL-PEs，左向迭代时公式如下：

FL-PEs右向迭代时：

f(x,y)定义如式(18)所示：

f(x，y)≈α*sign(x)sign(y)min(|x|，|y|) (18)。