[发明专利]一种可复用资源的系统极化码编译码一体化装置及编译码方法

说明书

本发明公开了一种可复用资源的系统极化码编译码一体化装置，属于通信技术领域，包括左子树转移概率计算模块、右子树转移概率计算模块、左叶子转移概率计算模块、右叶子转移概率计算模块、低四层转移概率计算模块、转移概率计算模块的数据流控制逻辑模块、转移概率层级存储模块、码字判决模块、码字地址更新模块、码字存储模块和码字判决模块的数据流控制模块；本发明在提高系统极化码的译码性能的基础上，还可以完成系统极化码的编码；在实现SCL算法时可以线性的减少硬件资源的消耗，并且本发明提供独立接口，可以根据SCL算法保存的路径数量，灵活的进行修改，减少设备的开发时间，大大提高系统极化码转移概率的计算效率。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种可复用资源的系统极化码编译码一体化装置及编译码方法。

背景技术

极化码作为目前唯一可理论证明达到香农极限，并且具有可实用的线性复杂度编译码能力的信道编码技术，成为下一代通信系统5G中信道编码方案的强力候选者。

极化码构造的核心是通过“信道极化”的处理，在编码侧，采用编码的方法使各个子信道呈现出不同的可靠性，当码长持续增加时，一部分信道将趋向于容量接近于1的完美信道(无误码)，另一部分信道趋向于容量接近于0的纯噪声信道，选择在容量接近于1的信道上直接传输信息以逼近信道容量；在译码侧，极化后的信道可用简单的逐次干扰抵消译码的方法，以较低的实现复杂度获得与最大似然译码相近的性能。

系统码就是能从码字中直接提取信息比特的码字，一般信息比特位于整个码字的前端，但是极化码的系统码稍微复杂一点，因为信息比特散落在系统极化码的码字序列中，并不集中位于前端或者后端；极化码信息比特的位置由信道极化后传输信息的信道决定。

目前，极化码的译码算法主要以串行抵消译码算法为基础，衍生出的串行抵消列表译码算法以及循环冗余校验下的串行抵消列表的译码算法等，这些衍生算法的优异性能都是通过保留更多的SC算法译码结果得来的，比如在实现CA-SCL译码算法时，其复杂度与保留的路径数量相关，即具有相对于路径数量的线性复杂度；对CA-SCL译码算法在使用现场可编程门阵列实现时，包括四个模块，路径度量剪枝模块，循环冗余校验校验模块，译码模块。

极化码达到最优译码性能的关键算法为CA-SCL译码算法，CA-SCL译码算法性能的取决于译码模块的性能，译码模块为并行实现的SC译码算法。

在SC译码算法中，影响译码性能的关键为似然信息对数计算的拟合，影响吞吐率的关键为存储模块的读写效率，系统极化码的编码原理虽然简单，但是却是基于向量-矩阵的乘法，复杂为，并且编码矩阵并不是低密度的，所以在实际实现中存在一定的难度，实现一台极化码收发设备，往往需要编码和译码，极化码与其他码字的区别在于编码与SC译码算法具有相当程度的复杂度，这对设备资源的要求较高，限制了极化码更好的被使用。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种可复用资源的系统极化码编译码一体化装置及编译码方法，具有不但能提高极化码的译码性能，还可以线性的减少硬件资源的消耗，同时大大提高了转移概率计算效率的特点。