[发明专利]Polar码编译码方法及装置

说明书

本申请实施例提供一种Polar编码方法，包括：根据极化信道的可靠度排序获取信息比特和冻结比特的位置，所述信息比特对应的极化信道的可靠度高于所述冻结比特对应的极化信道的可靠度；对信息块进行循环冗余校验CRC编码，将CRC编码后的比特映射到所述信息比特；确定所述冻结比特中的至少一个比特作为校验冻结比特，所述校验冻结比特的值由所述校验冻结比特之前的信息比特中符合预设条件的P个信息比特的值确定，P为大于等于1的整数；对所述信息比特、所述校验冻结比特和所述校验冻结比特以外的其他冻结比特进行Polar编码。该编码方法能够进一步提高CA‑Polar码的性能。

技术领域

本发明实施例涉及无线通信领域，更具体地，涉及Polar码编译码方法及装置。

背景技术

通信系统通常采用信道编码提高数据传输的可靠性，以保证通信的质量。土耳其教授Arikan提出的极化码(英文：Polar codes)是第一个理论上证明可以达到香农容量且具有低编译码复杂度的好码。Polar码是一种线性块码，其编码矩阵为G_N，编码过程为其中是一个二进制的行矢量，长度为N(即母码长度)；G_N是一个N×N的矩阵，且定义为log₂N个矩阵F₂的克罗内克(Kronecker)乘积。

上述矩阵

传统Polar码的编码过程中，中的一部分比特用来携带信息，称为信息比特，这些比特的索引的集合记作A；另外的一部分比特设置为收发端预先约定的固定值，称之为固定比特或冻结比特(frozen bits)，其索引的集合用A的补集A^c表示。Polar码的编码过程相当于：这里，G_N.(A)是G_N.中由集合A中的索引对应的那些行得到的子矩阵，G_N(A^C)是G_N中由集合A^C中的索引对应的那些行得到的子矩阵。u_A为中的信息比特集合，信息比特个数为K；为中的冻结比特集合，冻结比特个数为(N-K)，是已知比特。这些冻结比特的值通常被设置为0，但是只要收发端预先约定，固定比特可以被任意设置。固定比特设置为0时，Polar码的编码输出可简化为：是一个K×N的矩阵。

Polar码的构造过程即集合A的选取过程，决定了Polar码的性能。Polar码的构造过程通常是，根据母码码长N确定共存在N个极化信道，分别对应编码矩阵的N个行，计算极化信道可靠度，将可靠度较高的前K个极化信道的索引作为集合A的元素，剩余(N-K)个极化信道对应的索引作为固定比特的索引集合A^c的元素。集合A决定了信息比特的位置，集合A^c决定了固定比特的位置。

在译码端，Polar码可以采用串行抵消(英文：Successive Cancellation,简称SC)译码算法，从第1个比特开始顺序译码。串行抵消列表(英文Successive CancellationList,简称SCL)译码算法是对SC译码算法的改进，在译码过程中保留多个候选译码结果。SCL把译码过程看成一个路径搜索过程，即以第1个比特作为根结点进行路径扩展，采用一个度量值对该路径进行评估，该度量值随着路径的扩展按照预定的规则动态更新。每一次扩展(译码下一个比特)时，保留当前层中具有最优路径度量的L条候选路径，直到扩展到最后一层(译码最后一个比特)。最终输出L条候选路径中度量值最优的路径作为译码输出。SCL译码算法可以获得最大似然译码性能。