[发明专利]编码方法及装置

说明书

本发明提供了一种编码方法及装置，其中，该编码方法包括：发送端设备将扰码比特序列与极化编码后的比特序列叠加，得到待传输的比特序列，发送端设备依据预设的调制方式调制及映射该待传输的比特序列，得到待传输信号，传输该信号。采用上述技术方案，将传统的编码调制方案运用到极化编码系统，由于极化码本身的编译码复杂度非常低，使得本申请文件中的传输信号有着较低的复杂度，极化码的无error floor的特性解决了相关技术中编码调制系统存在的error floor的问题，上述技术方案在极化编码调制中引入极性映射进一步提升了系统性能，实现了高频谱效率。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种编码方法及装置。

背景技术

图1是根据相关技术的LTE系统中Turbo码编码调制总体框架图，如图1所示，该流程中包含循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，简称为CRC)、Turbo编译码、速率适配和调制解调等过程。

发送端设备，首先按照LTE协议进行CRC校验位的附着，再采用Turbo码编码。接着根据系统设计要求进行速率适配，然后将得到的传输比特序列调制映射到星座符号。最后将得到的符号序列输入到信道中进行传输。在接收端设备，首先进行解调得到比特序列软信息，接着按照发送端设备约定进行速率逆适配，最后进行Turbo码译码和CRC解码得到最终的比特估计序列。

然而Turbo码本身具有error floor(错误平台)现象，使用高阶调制后，该现象会更加明显。在5G部分应用场景中，需要极低的error floor。为了克服上述error floor，本发明中引入极化码作为信道编码方式。

极化码(Polar Codes)是一种被严格证明的可达信道容量的构造性编码方式。图2是根据相关技术的较简单的信道极化单元图，如图2所示，即将两个信道W：进行单步极化操作。其中，是信道输入符号的集合(对于二进制输入信道，取值为{0,1})，是信道输出符号的集合。如图2所示，定义两个信道输入比特分别为u₁和u₂，一方面将这两个比特进行模二加操作得到x₁，另一方面将u₂直接赋给x₂，即x₂＝u₂，为模二加运算。然后将x₁和x₂送入信道W进行传输，得到输出为y₁和y₂。按照上述方式，两个独立信道W被合并成一个两输入两输出的向量信道其中运算符*为笛卡尔积。将W₂进行信道分割，得到两个极化子信道(输入为u₁、输出为y₁y₂)和(输入为u₂输出为y₁y₂u₁)。从信道容量上看，其中I(·)表示求信道容量的函数。也就是说，经过单步极化后，和容量保持不变，子信道容量发生了两极分化，称之为极化现象。如果对该两组相互独立且转移概率相同的极化子信道之间再次进行极化操作，极化现象会更加明显。每多做一次极化，需要的信道数就会加倍。N＝2ⁿ个信道进行完全的极化，共需要n层极化操作。

理论上已经证明，对接近无穷多个信道进行极化操作后，会出现一部分信道的容量为1(即通过其传输的比特一定会被正确接收)，其余信道容量为0(即完全无法在其上可靠地传输比特)的现象，而容量为1的信道占全部信道的比例正好为原二进制输入离散信道的容量。在容量为1的子信道中传输信息比特，在容量为0的子信道中传输收发均已知的冻结比特。按照上述方式可以实现可靠传输，且可达信道容量。