[发明专利]级联极化码比特翻转置信传播编译码方法

权利要求书

1.一种级联极化码比特翻转置信传播编译码方法，其特征在于步骤如下：

第一步：进行基于三级串行级联的LDPC-CRC-极化码编码，首先根据待编码的信息比特个数以及编码后的级联码字长，根据实际应用场景需求与仿真性能定义LDPC码、CRC码和极化码三种编码码字，然后先后将待编码的信息进行定义后的LDPC码编码，通过高斯近似方法计算极化码的信息集合中每个极化信道的错误概率，根据错误概率定义出中等信道集合和良好信道集合；将LDPC码码字比特部分输入中等信道集合，其余未经LDPC编码的部分待编码信息比特输入良好信道集合，将输入中等信道集合和良好信道集合的比特作为信息比特进行CRC码的编码，编码得到的校验比特输入良好信道集合中未使用的剩余信道，最后将极化码的冻结集合中的冻结比特置0，得到极化码信息比特使用极化码对极化码信息比特进行编码，得到了码长为N的LDPC-CRC-极化码三级级联码的码字

第二步：将LDPC-CRC-极化码三级级联码的码字送入信道，利用接收端得到接收信号

第三步：进行LDPC-CRC-极化码级联码置信传播译码，首先使用接收信号计算出接收信号的对数似然比，定义置信传播译码方法中存储中间计算数据的矩阵L和矩阵R，两个矩阵存储的数据均为对数似然比；将这两个矩阵中的数据预先置0，利用接收信号的对数似然比初始化矩阵L的列数据，利用极化码的信息集合初始化另一个矩阵R的列数据，利用极化码BP译码方法迭代地更新两个矩阵中的所有数据，利用矩阵L的元素集合初始化LDPC码的BP译码器进行译码，将译码的对数似然比输出向量写入矩阵R，然后输出LDPC码由LDPC码的构造方式确定的校验矩阵H矩阵进行校验，校验结果，若校验正确，则对极化码信息比特的估计矩阵进行CRC码校验，是对极化码信息比特u_i的估计，若校验正确则译码结束，输出极化码信息比特的估计值矩阵若校验失败则更新矩阵R，计算矩阵R中的所有元素，判断迭代次数，若达到最大迭代次数则判断译码失败，且本次译码失败，输出估计值矩阵进入下一步骤继续译码使用比特翻转置信传播方法继续译码；否则继续重复利用极化码BP译码方法迭代地更新两个矩阵中的数据；

第四步：进行LDPC-CRC-极化码三级级联码比特翻转置信传播译码，对极化码信息比特的估计矩阵进行比特翻转置信传播译码：首先，构造待翻转信道集合CS，对CS中信道根据其比特估计对先验对数似然比进行比特翻转译码，同时利用LDPC的H矩阵的校验结果对中等信道集合的比特判决正确次数计数，若当前比特判决连续两次校验正确，判断当前中等信道集合判决结果可靠，此时只对非中等信道中的元素进行比特翻转，对中等信道中的元素进行比特加强，级联码比特翻转置信传播译码后，判断估计值矩阵是否满足循环冗余校验，若满足，则判断比特翻转译码成功，直接输出译码结果；若不满足，则根据LDPC校验是否正确更新待翻转信道的翻转基准，迭代进行比特翻转译码直至通过循环冗余校验或翻转完所有CS集合中信道，输出译码结果。

2.根据权利要求1所述的级联极化码比特翻转置信传播编译码方法，其特征在于待编码的信息比特个数记为K，编码后的级联码字长记为N，其中N、K的取值由实际应用场景需求确定，所述的LDPC码、CRC码和极化码码字选择为：

(n₁,k₁)LDPC码，其中k₁是LDPC信息比特长度，n₁是LDPC码长，LDPC码构造方法由实际应用场景需求与仿真性能确定；

(k₂+r,k₂)CRC码，其中k₂是CRC信息比特长度，r是CRC的校验比特个数，循环冗余校验码多项式的选取由实际应用场景需求和仿真效果确定；

(N,k₂+r)极化码，其中N是极化码码长，k₂+r是极化码信息比特长度，极化码选择k₂+r个信道传输信息比特，这些信道集合由信息集合表示；剩余N-(k₂+r)个信道固定传输全0比特，这些信道集合由冻结集合表示；信息集合和冻结集合的选择由极化码构造方式确定；

其中，三种编码码字中参数n₁，k₁，r由实际应用场景需求与仿真性能确定，参数k₂＝n₁+(K-k₁)。