[发明专利]一种基于CRC-SSCL的分段极化码编译码方法

说明书

本发明公开了一种基于CRC‑SSCL的分段极化码编译码方法，属于通信信道编译码领域，主要涉及基于CRC‑SSCL(CRC aided Simplified Successive Cancellation List)的极化码译码算法，以及为进一步降低CRC‑SSCL的存储单元、计算复杂度及译码时延，提出的基于极化码的CRC‑SSCL译码算法的分段编译码算法。为了进一步降低CRC‑SSCL译码算法的计算复杂度和路径存储单元，本文将基于文献[3]的思想，对信息序列提出新的适用于CRC‑SSCL算法的分段原则。每一段信息序列加CRC进行校验，在译码过程中每当完整译完一段信息序列后使用CRC选出一条路径进行剪枝。因此相对于文献[2]提出的SSCL译码算法，本发明提出的Multi‑CRC SSCL可以进一步降低复杂度、存储单元。同时在此基础上本发明还提出了一种自适应调节列表L大小的Multi‑CRC AD SSCL算法。

技术领域

本发明属于通信信道编译码领域，主要涉及基于CRC-SSCL(CRC aidedSimplified Successive Cancellation List)的极化码译码算法，以及为进一步降低CRC-SSCL的存储单元、计算复杂度及译码时延，提出的基于极化码的CRC-SSCL译码算法的分段编译码算法。

背景技术

极化码在2008年出现之后受到了广泛的关注，作为目前为止唯一被理论证明能够到达香农容量的好码，极化码拥有结构化特性，编译码复杂度为O(NlogN)。在2016年，极化码被确定为5G增强移动带宽下控制信道的编码方案。为了满足低时延高可靠的通信要求，如何进一步提升译码性能和降低复杂度、译码时延成为众多学者的研究的重点。

在提升译码性能方面，针对极化码在SC(Successive Cancellation)译码算法下性能较差的问题，Tal和Vardy等人提出了SCL(Successive Cancellation List)译码算法，可以大幅提高SC的译码性能。但与此同时，SCL的译码复杂度相较于SC算法增加了L倍，为O(L·NlogN)。使用CRC来辅助SCL的译码算法即CRC-SCL(CRC aided SCL)译码算法，可以保证在基本不增加复杂度的情况下进一步提升译码性能，使得极化码的性能优于Turbo码和LDPC码。

在降低译码复杂度方面，Amin和Frank提出了简化的SC译码算法即SSC(Simplified SC)算法，SSC算法划分了两类特殊节点：rate-0节点和rate-1节点。相对于原先SC要遍历整棵二叉树T_n，SSC算法通过简化了特殊节点的计算只需部分遍历二叉树T_n，因此可以有效降低复杂度和时延。针对CRC-SCL算法复杂度高的问题，有学者提出了基于CRC-SCL的分段编译码算法即Multi-CRC SCL(Multiple-CRC aided SCL)译码算法，但该译码算法牺牲了一定的性能增益。

在SSC和SCL的思想基础上，Seyyed和Carlo等人提出了简化的SCL算法即SSCL(Simplified SCL)译码算法，算法划分了三类特殊节点：rate-0节点、rate-1节点、rep节点。对于这三类特殊节点，可以直接计算对应路径的路径度量值，而无需激活以特殊节点为根节点的所有子节点，因此大大降低了译码复杂度和译码时延。