[发明专利]基于可靠性的系统极化码删余方法及系统在审

专利信息
申请号: 202010047565.0 申请日: 2020-01-16
公开(公告)号: CN111200444A 公开(公告)日: 2020-05-26
发明(设计)人: 郝书娟 申请(专利权)人: 西安电子科技大学
主分类号: H03M13/29 分类号: H03M13/29;H04L1/00
代理公司: 北京君泊知识产权代理有限公司 11496 代理人: 王程远
地址: 710071 陕西省西安市长安区*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 基于 可靠性 系统 极化 码删余 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于可靠性的系统极化码删余及系统。包括:对码长为N的系统极化码进行可靠性计算;假设需要缩短L位,首先选择最后的L个子信道为冻结位的第一部分,从剩下的(N‑L)个子信道中将可靠性度量值最高的K个子信道作为信息位,将剩余的子信道作为冻结位的第二部分;将冻结位第一部分的索引值进行比特反转置换,得到码字端凿孔向量索引s;对系统极化码编码;根据凿孔向量索引s删除相应位置的码字比特;通过高斯信道传输删余后的系统极化码;在译码端将凿孔索引向量s对应的对数似然比初始化为无穷大;对删余方法进行评价。利用本发明,系统极化码可以在不改变系统极化码基本结构的前提下,适应不同的码长。

技术领域

本发明涉及极化码编码领域,具体涉及一种基于可靠性的系统极化码删余方法及系统。

背景技术

近年来,数据流量的急剧增加、各种新型业务和场景的不断涌现,以及各类连接设备的不断增加,促进了第五代移动通信(Fifth Generation Mobile Communication,5G)的出现和发展。5G相比于3G、4G,速度有几十倍的提高,同时也引进了更加先进的技术构建一个超高速的传输需求、超高容量、超可靠性、超短时延的网络社会。信道编码作为移动通信系统物理层的重要关键技术之一,5G对纠错码提出了更高的要求,要求更好的纠错能力,更低的编译码时延。

极化码是由土耳其Bilkent大学的Arikan Erdal教授于2008年提出的一种新型的信道编码技术,是第一种在二进制离散无记忆信道下被理论证明可以达到香农限的一种编码方法,具有递归的编码结构;同时,极化码在采用串行抵消(Successive cancellation,SC)译码算法下有O(NlogN)的编译码复杂度,从而受到了得到广泛的关注,并于2016年11月被第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project,3GPP)确定为第五代移动通信中增强型移动宽带(Enhanced mobile broadband,eMBB)场景下控制信道的编码方案。

极化码最常用的形式是非系统码,即信息位不会透明地表现为码字的一部分。从极化码的结构上看,极化码属于线性分组码,而线性码可以被转换为系统码,所以极化码也有对应的系统结构。2011年,Arikan Erdal提出了系统极化码,并且给出了编译码方法,不仅保证了非系统极极化码编译码的低复杂性,而且保证了相同误帧率(Frame ErrorRatio,FER)的条件下,误比特率(Bit Error Ratio,BER)性能优于非系统极化码。但目前来看,很多的研究都是基于极化码的原始结构,即非系统极化码,对系统极化码的研究较少。为了使极化码的码长更加灵活,需要对极化码进行删余处理。现有的码长删余方案大多是针对极化码的,对于系统极化码缺少相应的删余方法。

因此,现有系统极化码编码技术存在缺少针对性的码长删余方案,码长不灵活的问题。

发明内容

本发明提供了一种基于可靠性的系统极化码删余方法及系统,在不改变极化码基本结构的前提下,能够解决系统极化码码长不灵活的问题。

一种基于可靠性的系统极化码删余方法,该方法包括:

步骤一,基于可靠度度量对N个子信道进行可靠性计算,得到各个子信道的可靠性度量值,可靠性计算采用的是高斯近似的方式;

步骤二,对(N,K)的系统极化码进行码构造:假设缩短之后的码长是C,且L=N-C;首先选择index={C+1,C+2,...,N}作为冻结位集合的第一部分,再从剩下的(N-L)个子信道中选择K个可靠性高的子信道作为信息位;最后剩下的子信道再作为冻结位的第二部分,冻结位的第一部分和第二部分共同组成了系统极化码的冻结位集合;

步骤三,将L位索引值index进行比特反转置换,得到码字端凿孔向量索引s;

步骤四,根据系统极化码的编码方法对编码端的输入序列进行编码,得到系统极化码的码字;

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