【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信，特别是面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法和装置。
技术介绍
1、信道编码作为最基本的无线接入技术，是满足5g通信需求的重要研究对象之一。在香农理论提出后，各国学者一直致力于寻找能够达到香农极限同时具有相对较低复杂度的编译码方法。
2、极化码(polar code)是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。于2016年11月18日，在美国内华达州里诺结束的3gpp的ran1#87会议上，3gpp确定了由华为等中国公司主推的极化码方案作为5g增强移动宽带(embb)场景的控制信道编码方案。
3、根据信息比特长度、编码码字的长度，确定信息位集合的过程称为极化码序列的构造过程。目前，现有构造技术基于串行抵消(successive cancellation,sc)译码上界，在串行抵消译码器中有最优的性能。然而，构造串行抵消列表(successive cancellationlist,scl)译码是目前5g中应用的主要译码算法，基于sc上界的构造方法无法构造scl译码器下的最优极化码，不能满足高可靠高谱效的通信需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提出面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法和装置，以改善极化码差错性能，降低误码率，满足高可靠高谱效的通信需求。
2、本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：
3、面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法，包括以下步
4、1)计算串行抵消列表译码算法性能下界；
5、2)根据串行抵消列表译码算法性能下界确定极化码信息位集合。
6、所述步骤1)包括以下步骤：
7、1.1)确定每个极化子信道的部分最小汉明重量，并基于部分最小汉明重量和极化码信息位集合计算极化码最大似然性能界；
8、1.2)基于极化码信息位集合和高斯近似算法，计算极化码串行抵消列表译码路径丢失概率的下界；
9、1.3)根据最大似然性能界与串行抵消列表译码路径丢失概率下界计算串行抵消列表译码算法性能下界。
10、所述步骤1.1)中极化码最大似然性能界pml为：
11、
12、其中，为极化码信息位集合，ai为第i个极化子信道的部分最小汉明重量参数，di为第i个极化子信道对应的生成矩阵g的第i行的行重，q(·)表示标准正态分布的右尾函数，r表示码率，eb/n0表示比特信噪比。
13、所述步骤1.2)包括以下步骤：
14、1.2.1)根据高斯近似算法，计算极化码第i个极化子信道的等效噪声方差
15、1.2.2)设ak表示信息位集合中第k小的元素，即且a1＜a2＜…＜ak；设l表示串行抵消列表译码算法的列表大小，给定参数m＝log2l；设极化码信息比特序列为且序列中的元素表示中的第ak个元素，为极化码信息序列，ak为信息位集合中第k小的元素；
16、串行抵消列表译码路径在vk，k＞m处丢失的概率下界为
17、
18、其中，
19、p0＝p(lk-m≥0,lk-m+1≥0,…,lk≥0)
20、pi＝p(lk-m≥0,…,lk-i≥0,-ln(βi)≤lk-i+1＜0),i＝1,2,…,m
21、pm+1＝p(lnα≤lk-m＜0)
22、其中，lk表示vk处的比特对数似然比，且lk服从高斯分布，即
23、
24、1.2.3)串行抵消列表译码路径丢失概率下界ploss为
25、
26、所述步骤1.3)中，串行抵消列表译码算法性能下界plb为极化码最大似然性能界pml与串行抵消列表译码路径丢失概率下界ploss的和，即：
27、plb＝pml+ploss。
28、所述步骤2)包括以下步骤：
29、2.1)根据距离谱极化序列高斯近似算法确定初始信息位集合；
30、2.2)根据部分最小汉明重量对极化子信道进行分组；
31、2.3)根据初始信息位集合和串行抵消列表译码算法性能下界确定最优的面向串行抵消列表译码器的极化码信息位集合。
32、所述步骤2.2)包括以下步骤：
33、2.2.1)根据极化子信道的部分最小汉明重量对极化子信道进行分组，得到分组集合其中，第r组是行重为2n-r的极化子信道索引集合，r＝0,1,…,n，即
34、
35、2.2.2)对于r＝0,1,…,n，找到参数c使得并且将c-1的值赋值给参数a，将c的值赋值给参数b。
36、所述步骤2.3)包括以下步骤：
37、2.3.1)初始化将赋值给将赋值给赋值为无穷大，赋值为0；
38、2.3.2)如果则执行2.3.3)，否则执行2.3.8)；
39、2.3.3)计算并将结果赋值给集合计算即集合减集合并将结果赋值给集合
40、2.3.4)计算并将结果赋值给imax，将赋值给
41、2.3.5)计算并将结果赋值给imin，将赋值给
42、2.3.6)将赋值给集合并计算串行抵消列表译码算法性能下界
43、2.3.7)如果则将赋值给集合将赋值给并执行步骤2.3.2)；否则直接执行2.3.2)；
44、2.3.8)如果此时a＝0且b＝n，则执行步骤2.3.10)，否则执行步骤2.3.9)；
45、2.3.9)max(a-1,0)赋值给a，min(b+1,n)赋值给b，执行步骤2.3.1)；
46、2.3.10)得到此时面向串行抵消列表译码器的极化码信息位集合
47、面向串行抵消列表译码器的极化码构造装置，包括：
48、序列构造模块，用于根据基于距离谱的极化码构造序列，确定所需序列，并确定初始信息位集合；
49、极化子信道分组模块，用于根据极化子信道的部分最小汉明重量对极化子信道进行分组；
50、串行抵消列表性能下界计算模块，用于计算串行抵消列表译码算法性能下界；
51、串行抵消列表信息位构造模块：用于根据串行抵消列表译码算法性能下界确定极化码信息位集合。
52、面向串行抵消列表译码器的极化码构造装置，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现所述的面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法。
53、本专利技术具有以下有益效果及优点：
54、本专利技术利用极化码scl译码下界构造极化码，改善极化码差错性能，降低误码率，满足高可靠高谱效的通信需求。本专利技术方法操作简便，特别适合应用于实际通信系统中，具有很好的实用化前景。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法，其特征在于，所述步骤1)包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法，其特征在于，所述步骤1.1)中极化码最大似然性能界PML为：
4.根据权利要求2所述的面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法，其特征在于，所述步骤1.2)包括以下步骤：
5.根据权利要求2所述的面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法，其特征在于，所述步骤1.3)中，串行抵消列表译码算法性能下界PLB为极化码最大似然性能界PML与串行抵消列表译码路径丢失概率下界Ploss的和，即：
6.根据权利要求1所述的面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法，其特征在于，所述步骤2)包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法，其特征在于，所述步骤2.2)包括以下步骤：
8.根据权利要求6所述的面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法，其特征在于
9.面向串行抵消列表译码器的极化码构造装置，其特征在于，包括：
10.面向串行抵消列表译码器的极化码构造装置，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-8任一项所述的面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法。
...【技术特征摘要】
1.面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法，其特征在于，所述步骤1)包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法，其特征在于，所述步骤1.1)中极化码最大似然性能界pml为：
4.根据权利要求2所述的面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法，其特征在于，所述步骤1.2)包括以下步骤：
5.根据权利要求2所述的面向串行抵消列表译码器的极化码构造方法，其特征在于，所述步骤1.3)中，串行抵消列表译码算法性能下界plb为极化码最大似然性能界pml与串行抵消列表译码路径丢失概率下界ploss的和，即：...
【专利技术属性】
技术研发人员：朴瑨楠，李栋，杨明，刘金娣，俞雪婷，李志博，曾鹏，于海斌，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。