[发明专利]一种低复杂度的极化码递进式比特翻转SC译码方法

说明书

本发明公开了一种低复杂度的极化码递进式比特翻转SC译码方法，利用递进式比特翻转SC译码算法对极化编码信息进行译码；所述极化编码信息通过对原始信息先进行CRC编码后再进行极化码编码得到；本发明利用SC算法对极化码编码信息进行首次译码，并对译码结果进行CRC校验，如通过校验，则输出译码结果，否则，使用错误比特定位策略构建错误比特集合，然后翻转集合内的错误比特进行SC译码尝试，以纠正首次SC译码结果中的错误比特。本发明在不造成译码效果损失的情况下，采用错误比特组合删减策略减小译码过程中SC重复译码的次数；与传统递进式比特翻转SC算法相比，本发明可有效降低译码的计算复杂度和译码延迟。

技术领域

本发明涉及一种极化码的译码方法，尤其涉及一种低复杂度的极化码递进式比特翻转SC译码方法，属于信道编解码技术领域。

背景技术

极化码于2008年由Arikan在国际信息论ISIT会议上首次提出，是唯一一种被严格证明可以达到信道容量的编码方式。目前极化码所能达到的纠错性能超过了广泛使用的Turbo码、LDPC码。2016年11月18日，在美国内华达州里诺举办的3GPP RAN1#87次会议上，经过与会公司代表多轮技术讨论，国际移动通信标准化组织3GPP最终确定了5G eMBB(增强移动宽带)场景的信道编码技术方案，其中，极化码被选为控制信道的编码方案。

串行抵消SC算法和置信度传播BP算法是极化码译码的两大经典算法。SC译码算法计算复杂度低，但对于中短码长的极化码来说，SC算法的译码效果并不理想。BP算法较SC算法来说，在译码效果方面具有一定的优越性，但是其译码过程需要大量的迭代处理，具有很高的计算复杂度。

串行抵消列表SC List系列的算法作为SC算法的改进，使得极化码的译码效果得到大幅提升，其列表List规模越大译码效果越好，但是需要付出更高的计算复杂度和存储器消耗作为代价，因此，在实际应用中得到限制。加入提前终止迭代策略的BP算法，虽然能够在一定程度上减少迭代次数、降低计算复杂度，但是在译码效果方面与SC List类算法相比，仍具有一定的差距。

最近提出的递进式比特翻转SC算法，是利用SC算法进行多次重复译码尝试，以纠正首次SC译码结果中的出现的译码错误。递进式比特翻转SC算法的译码效果可与SCList系列中译码效果最好的算法相媲美，并且其硬件复杂度仅相当于SC算法的硬件复杂度，但是它由于在译码过程中需要多次调用SC算法进行重复译码，因此在计算复杂度和译码延迟方面具有短板。

发明内容

基于以上技术所存在的弊端，本发明提供了一种低复杂度的极化码递进式比特翻转SC译码方法，通过在编码时加入CRC校验，译码时，使用错误定位策略构建错误比特位置集合，翻转错误比特集合，使用SC译码算法进行递进式比特翻转译码尝试，并使用错误比特组合删减策略，减少SC重复译码的次数，降低其计算复杂度，具体步骤如下：

(1)加入CRC校验的极化码编程过程：

(1a)给定码长为N＝2ⁿ极化码，其中n≥1，选取K≤N个信息位比特，其余N-K个为固定位比特；选取码长为R的CRC校验比特，则信息比特序列的有效信息长度为K-R；

(1b)输入K-R个信息比特，并进行CRC校验加入R位校验比特，组成码长为K的信息比特序列；

(1c)将码长为K的信息比特序列与N-K个固定比特混合，构成码长为N的原始发送信息序列

(1d)编码器对加入CRC校验的原始发送信息序列进行极化码编码得到编码序列并经信道传输，在接收端接收到待译码信息序列

(2)采用低复杂度的递进式比特翻转SC方法译码的过程：

(2a)计算接收到的待译码信息序列的对数似然比并初始化SC译码器；