[发明专利]极化调节卷积码的生成方法及相关设备

权利要求书

1.一种极化调节卷积码的生成方法，应用于加性高斯白噪声信道条件下，所述生成方法包括：

根据极化调节卷积码的极化陪集谱分别计算每个级联子信道的差错概率上界，其中，所述极化调节卷积码的长度为N＝2ⁿ，n为正整数；

分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的所述构造度量；

将所有所述级联子信道按照所述构造度量从小到大的顺序排序，根据信源数据的长度K，选取前K个所述级联子信道传输信息比特，剩余所述级联子信道传输冻结比特，得到N长向量；

对所述N长向量进行卷积编码，对所述卷积编码的结果进行极化编码，得到所述极化调节卷积码的编码码字。

2.根据权利要求1所述的生成方法，还包括：

所述极化调节卷积码的生成矩阵为P_N＝C_NG_N，其中，C_N表示大小为N×N的卷积码生成矩阵，G_N表示大小为N×N的极化码生成矩阵；

所述卷积码生成矩阵为由卷积码冲激响应h＝(h₁,h₂,…,h_m)构成的上三角托普利兹矩阵生成，m为卷积码的约束长度；

对所述极化调节卷积码进行信道分解获得N个所述级联子信道其中，1≤i≤N。

3.根据权利要求2所述的生成方法，其中，根据所述极化调节卷积码的所述极化陪集谱分别计算每个所述级联子信道的所述差错概率上界，包括：

给定极化子码设g_i+1-l为所述极化码生成矩阵的第i+1-l行，将所述极化子码的任意一个码字与g_i+1-l进行逐位模二加，得到的结果的集合为极化陪集

其中，c表示所述极化陪集的码字，表示长度为N-i的向量，且所述长度为N-i的向量中各个元素等概率取值为0或1，1≤l≤q，q＝min{m,i}。

4.根据权利要求3所述的生成方法，其中，所述根据所述极化调节卷积码的所述极化陪集谱分别计算每个所述级联子信道的所述差错概率上界，还包括：

根据所述极化陪集的码字重量分布，获取所述码字重量分布的集合作为所述极化陪集谱，其中，d为非零码字的汉明重量,1≤d≤N为所述极化陪集中重量为d的码字个数；

根据所述极化陪集谱和第i个所述级联子信道的差错概率计算得到所述极化调节卷积码中第i个所述级联子信道的所述差错概率上界

其中，h_l为所述卷积码冲激响应的第l个值，表示发送全0码字，却被错误判断为任意码字的成对差错概率。

5.根据权利要求4所述的生成方法，其中，所述分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的所述构造度量，包括：

在所述加性高斯白噪声信道条件下，将所述差错概率上界表示为其中，E_S表示符号的平均能量，N₀表示噪声功率谱密度，E_S/N₀表示信噪比；

令取为所述差错概率上界；

对取对数,将计算结果记为得到

根据所述雅可比变换，得出所述构造度量为

6.根据权利要求5所述的生成方法，所述分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的所述构造度量，还包括：

由于在高信噪比条件下，每个所述级联子信道的所述差错概率上界由其最小汉明重量决定，将所述构造度量简化为

其中，d_min表示所述极化调节卷积码第i个所述级联子信道对应的所述最小汉明重量，表示第l个所述极化陪集中汉明重量为d_min的码字的个数。