[发明专利]级联极化码比特翻转置信传播编译码方法

说明书

本发明的一种级联极化码比特翻转置信传播编译码方法，适用于无线通信中的信道编码技术领域使用，利用BP译码方法在LDPC和极化码间传递消息，增加了不可靠信道传递信息的正确率；在BP译码失败的情况下利用比特翻转译码方法通过事先构造的关键集合选择不可靠的信息比特判决，置不可靠信道信息比特的先验对数似然比为无穷值；通过试图纠正BP译码器中的错误信息传播，提高了级联码在BP译码方法下的误组率性能。其有效提高关键集合翻转的正确率，能够大大改善误组率，显著提升误组率性能；同时并不会增加译码时延，能够以较小的译码时延为代价获取误码率性能的增益。

技术领域

本发明涉及一种编译码方法，尤其适用于无线通信中的信道编码技术领域的级联极化码比特翻转置信传播编译码方法。

背景技术

当码字长度为无穷大时，极化码在串行抵消(Successive Cancellation，SC)译码方法下的传输速率可以达到二进制输入无记忆对称信道的信道容量。然而，极化码的SC译码方法是序贯译码，译码时延较大。极化码的另一种译码方法是置信传播(BeliefPropagation，BP)译码。虽然极化码在BP译码下的传输速率无法达到信道容量，但是BP译码可以并行迭代计算，译码时延显著低于SC译码方法且对码字长度不敏感，因此BP译码适用于对时延敏感的应用场景。但是，在有限码长情况下，由于极化码信道极化不充分，极化码传统BP译码方法的误组率性能较差，需要进行改进。利用低密度奇偶校验码(Low DensityParity Check,LDPC)作为外码保护极化不充分的不可靠信道，极化码作为内码的构造级联码，能够提升误组率性能，但实际使用仍不理想。本发明中LDPC-循环冗余校验码(CylicRedundancy Check，CRC)-极化码三级级联码比特翻转置信传播编译码方法改善了极化码传统BP译码方法的误组率性能。

发明内容

针对上述技术问题，提供一种对级联极化码中位于CS内的信息比特进行翻转，能够纠正联合BP译码器中的错误，从而提高级联码的联合BP译码器的误组率性能，利用LDPC的BP译码器中返回的有效信息可以帮助提高比特翻转的正确率，从而进一步提高误组率性能，降低平均迭代次数的级联极化码比特翻转置信传播编译码方法。

本发明的技术方案包括如下步骤：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