一种无线城域网信道模型的极化方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种无线城域网信道模型的极化方法、装置及电子装置，涉及通信技术领域。本发明专利技术实施例的无线城域网信道模型的极化方法包括：获取所述无线城域网的SUI信道模型；选取所述SUI信号模型中的特定信道；采用蒙特卡洛方式对所述特定信道构建极化码，并分析所述极化码的误码性能。此外，本发明专利技术实施例还公开了一种无线城域网信道模型的极化装置及电子设备。通过本发明专利技术实施例的方案，能有效的提高传输性能。

Polarization method, device and electronic equipment for wireless metropolitan area network channel model

The embodiment of the invention discloses a polarization method, a device and an electronic device for a wireless metropolitan area network channel model, which relates to the field of communication technology. Including polarization method for wireless metropolitan area network channel model is the embodiment of the invention: SUI channel model for the wireless metropolitan area network; select the specific channel of the SUI signal model; construction of polarization code for the particular channel by using Monte Carlo method, and analyze the BER performance of polarization code. In addition, the embodiment of the invention also discloses a polarization device and an electronic device for the wireless metropolitan area network channel model. Through the scheme of the embodiment of the invention, the transmission performance can be effectively improved.

【技术实现步骤摘要】
一种无线城域网信道模型的极化方法、装置及电子设备
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种无线城域网信道模型的极化方法、装置及电子设备。
技术介绍
无线城域网(WMAN)技术，是一项宽带无线接入(BWA)技术。国际电气和电子工程师协会(IEEE)为WMAN制定了IEEE802.16标准。IEEE802.16标准不仅能够解决物理层(PHY)环境和服务质量(QoS)两方面的问题，还能够满足BWA以及“最后一公里”接入市场的需求。无线城域网的信道模型分为视距(LOS)条件下传播的信道模型和非视距(NLOS)条件下传播的信道模型，本专利技术只研究非视距信道模型，即修正的StanfordUniversityInterim(SUI)信道模型。在IEEE802.16e标准中采用了低密度奇偶校验(LDPC)码，当LDPC码的码长趋向于无限长时，其性能能够逼近香农容量限。Arikan提出了极化码，并且从理论上证明了极化码在任意给定的二进制输入离散无记忆信道(B-DMC)上可以达到对称容量。极化码具有结构化的构造方法和优越的可达容量性，因此，其拥有很重要的研究价值，并且得到了广泛关注。极化码方案成为了5G控制信道增强移动宽带(eMBB)场景编码方案，而LDPC码成为了数据信道的上行和下行短码方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种无线城域网信道模型的极化方法、装置及电子设备，至少部分的解决现有技术中存在的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种无线城域网信道模型的极化方法，包括：获取所述无线城域网的SUI信道模型；选取所述SUI信号模型中的特定信道；采用蒙特卡洛方式对所述特定信道构建极化码，并分析所述极化码的误码性能。作为本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述采用蒙特卡洛方式对所述特定信道构建极化码，包括：构建子信道传输可靠性评估函数；对所述特定信道的传输可靠性进行评估，得到可靠性参数值；采用参数值小的信道传输信息比特，采用参数值大的信道传输冻结比特。作为本专利技术实施例的一种具体实现方式所述可靠性评估函数具体表示为：其中，是样值的联合概率。作为本专利技术实施例的一种具体实现方式，其中，p(yi|xi)是SUI信道的转移概率。作为本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述采用蒙特卡洛方式对所述特定信道构建极化码，包括：对所述特定信道的信息进行极化编码。作为本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述对所述特定信道的信息进行极化编码，包括：对于给定的极化码的码长N，编码公式为：其中，BN是一个置换矩阵，表示的是F的n次克罗内克幂。作为本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述采用蒙特卡洛方式对所述特定信道构建极化码，包括：对所述特定信道的信息进行极化译码。作为本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述对所述特定信道的信息进行极化译码，包括：步骤1：设置译码宽度L的值，从i＝1开始译码；步骤2：计算当前度量值；步骤3：判断当前路径条数是否小于L，如果是，则i＝i+1，如果否，则进行修剪路径操作，保留度量较大的L条路径，其余路径都去掉，然后才开始译下一个比特；步骤4：判断i≤N是否成立，如果成立，则执行步骤2；如果不成立，则进行CRC校验，并获得译码输出。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种无线城域网信道模型的极化装置，包括：获取模块，用于获取所述无线城域网的SUI信道模型；选取模块，用于选取所述SUI信号模型中的特定信道；执行模块，用于采用蒙特卡洛方式对所述特定信道构建极化码，并分析所述极化码的误码性能。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述任一权利要求1-8所述的无线城域网信道模型的极化方法。本专利技术实施例提供的无线城域网信道模型的极化方法、装置、电子设备，针对无线城域网的特定信道模型(SUI信道模型)提出了一种切实可行的极化码构造方法，即蒙特卡罗构造，在SUI-1、SUI-3和SUI-5三种信道上，极化码与LDPC码都具有一定的可比性。在中低信噪比下，极化码的性能更好一些，在高信噪比下，LDPC码的性能更优一些。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种WMAN-OFDM系统框图；图2为本专利技术实施例提供的一种SCL-CRC译码算法流程图；图3为本专利技术实施例提供的SUI-1信道上极化码与LDPC码的性能对比；图4为本专利技术实施例提供的SUI-3信道上极化码与LDPC码的性能对比；图5为本专利技术实施例提供的SUI-5信道上，极化码与LDPC码的性能对比。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。WMAN中采用的SUI信道会受到多径时延的影响，为了抵抗这种影响，引入了基于WMAN的OFDM系统，系统带宽取1.75MHz。WMAN-OFDM系统框图如图1所示。在图1中，极化编码和极化译码是极化码的编译码，极化编码采用1/2码率，调制和解调是二相相移键控(BPSK)的调制解调，S/P是串并转换，P/S是并串转换，插入导频是为了进行信道估计，信道估计采用的是线性最小均方误差(LMMSE)法，IFFT是256点的逆傅里叶变换，FFT是256点的傅里叶变换，加入循环前缀是为了抵抗多径带来的符号间干扰，循环前缀时间与有用时间的比值取1/8，信道是修正的SUI信道，该信道有一个乘性噪声和一个加性高斯白噪声(AWGN)。在WMAN中，常常采用修正的SUI信道模型进行NLOS传播条件下的性能仿真。修正的SUI信道模型一共有6种典型的信道，分别是SUI-1，SUI-2，SUI-3，SUI-4，SUI-5和SUI-6。这六种SUI信道对应着三种地形类型，其对应关系如表1所示。表1SUI信道与地形类型的对应关系地形类型SUI信道CSUI-1，SUI-2BSUI-3，SUI-4ASUI-5，SUI-6在表1中，有三种不同的地形类型。类型A表示的是多山地形，由于山和树比较多，信号在经过该类地形时，往往被遮挡得比较严重，导致整个路径损耗非常大；类型C表示的是平坦地形，由于树比较少，信号在经过该类地形时，受到的损耗非常小；而类型B则是介于类型A和类型C之间的情况，路径损耗为中等。本专利技术中的方案是在SUI-1、SUI-3和SUI-5三种信道上进行的，三种信道分别代表了平坦、居中和多山三种地形。三种信道的参数如表2所示。表2SUI-1、SUI-3和SUI-5的信道参数在表2中，K值表示的是该条路径上直射分量和散射分量功率的比值。当K不等于0时，就说明在该条路径上不仅存在散射分量，还存在直射分量，表示该条路径为莱斯衰落。当K等于0时，就说明在该条路径上仅仅存在散射分量，表示该条路径为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线城域网信道模型的极化方法，其特征在于，包括：获取所述无线城域网的SUI信道模型；选取所述SUI信号模型中的特定信道；采用蒙特卡洛方式对所述特定信道构建极化码，并分析所述极化码的误码性能。

【技术特征摘要】
1.一种无线城域网信道模型的极化方法，其特征在于，包括：获取所述无线城域网的SUI信道模型；选取所述SUI信号模型中的特定信道；采用蒙特卡洛方式对所述特定信道构建极化码，并分析所述极化码的误码性能。2.根据权利要求1所述的无线城域网信道模型的极化方法，其特征在于，优选的，所述采用蒙特卡洛方式对所述特定信道构建极化码，包括：构建子信道传输可靠性评估函数；对所述特定信道的传输可靠性进行评估，得到可靠性参数值；采用参数值小的信道传输信息比特，采用参数值大的信道传输冻结比特。3.根据权利要求2所述的无线城域网信道模型的极化方法，其特征在于，所述可靠性评估函数具体表示为：其中，是样值的联合概率。4.根据权利要求3所述的无线城域网信道模型的极化方法，其特征在于：其中，p(yi|xi)是SUI信道的转移概率。5.根据权利要求1所述的无线城域网信道模型的极化方法，其特征在于，所述采用蒙特卡洛方式对所述特定信道构建极化码，包括：对所述特定信道的信息进行极化编码。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卓，邢莉娟，贾晓雨，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61