[发明专利]一种缩小翻转集的极化码BP译码方法

说明书

本发明属于移动通信技术领域，涉及一种缩小翻转集的极化码BP译码方法，包括：利用因子图左侧连续S个对数似然比值来计算方差；根据数据的方差显示该数据的稳定性确定不可靠点，由此来构建粗翻转集；然后在粗翻转集中计算接收比特的对数似然比值和相对应的期望值；利用对数似然比值计算所接收到的比特的误比特率；通过比较译码前和译码后的误比特率的大小，构建精翻转集，由此缩小了易错比特的范围，且更加准确的构建了翻转集，再由置信传播译码算法渐进翻转。本发明达到了提升译码性能、降低计算复杂度、减少译码时延和降低功耗的效果。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种缩小翻转集的极化码BP译码方法。

背景技术

由E.Arikan提出的极化码是世界上第一种能够被严格证明香农限可达的编码方案。极化码的设计核心理念便是对信道进行极化处理，在这个过程中使得一部分信道的容量趋近于1，而另一部分的信道容量趋近于0。同时，E.Arikan还提出了两种针对于极化码的译码算法，分别是连续消除(Successive Cancellation,SC)译码算法和置信传播(BeliefPropagation,BP)译码算法。

SC译码算法及其衍生的算法，如列表连续消除(successive cancellation List,SCL)译码方法和连续消除翻转(successive cancellation flip,SCF)译码算法已变成大多数人的关注点，同时，串联的循环冗余校验码译码算法(CA-SCL)已成为5G极化码的基准译码算法。与之相反的是置信传播译码算法(BP List,BPL)，与串行SC译码算法相比，BP译码通过并行迭代计算，在高吞吐量的应用场景中具有更大的优势。然而，BP译码算法的性能不如SCL译码，于是出现了置信传播列表(BPL)译码算法，与SCL类似，根据因子图生成一个大小为L的列表，并根据欧几里得距离选择最佳译码组合。此外，还有一种提高BP译码性能的方法便是比特翻转，通过利用译码过程中所产生的对数似然比，有针对性的选择错误概率更大的部分比特进行翻转，由此来达到提升译码性能的目的，然而这种算法会因为翻转集的不准确而导致译码性能的提升有限。(通过比特翻转提高BP译码性能的过程中，因为翻转集的不准确而导致译码性能的提升有限)

发明内容

为了解决上述现有译码方法迭代次数多、吞吐量低、时延大、不利于工程实现的问题，本发明提供一种针对5G控制信道和广播信道的极化码BP译码方法。

一种缩小翻转集的极化码BP译码方法,包括以下步骤：

S1、进行普通BP译码，译码器接收来自信道的对数似然比值，将所有非冻结比特的先验LLR设置为0；

S2、迭代译码过程达到最大迭代次数M时停止迭代，得到译码结果u_i，记录迭代结束前S次的左信息值，并计算其平均值AVE_S以及方差VAE_S；

S3、对译码结果u_i做CRC校验，若未通过CRC校验，则选取方差VAE_S最大的T个值构建粗翻转集FS；

S4、针对粗翻转集FS的T个比特，进行误码率计算，得到经高斯信道后得到的误比特率估计值P_E和经过BP译码后的信息比特的误码率P_BP，再比较P_E与P_BP的大小，若P_E(i)＜P_BP(i)，则将经过BP译码后的u_i纳入精翻转集中，最终得到精翻转集FS'；

S5、对精翻转集FS'做单比特翻转译码，单比特翻转译码完成后，对其进行普通BP译码的M次迭代过程，得到译码结果，对译码结果做CRC校验，若CRC校验未通过，则重复进行单比特翻转译码操作，直至CRC校验通过或者比特翻转数目达到了精翻转集的大小，输出译码结果；如果最终比特翻转数目达到了精翻转集的大小且CRC均未通过，则执行步骤S6；