CN106416083B - 一种打孔的极化码的构造方法和装置 - Google Patents

一种打孔的极化码的构造方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种打孔的极化码的构造方法和装置，涉及编解码领域，能够提高打孔的极化码的译码性能，降低打孔的极化码的误帧率。其方法为：通过将当前比特信道所处的阶段序号与打孔模式的周期指数进行比较，获取比较结果，根据比较结果和比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，获取比特信道的转移概率，根据转移概率获取每个比特信道的可靠性数值，根据可靠性数值的大小确定信息比特索引集合。本发明实施例用于打孔的Polar码的构造。

Description

一种打孔的极化码的构造方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及编解码领域，尤其涉及一种打孔的极化码的构造方法和装置。
背景技术
通信系统通常采用信道编码来提高数据传输的可靠性，以保证通信的质量。极化码(Polar code)是第一个理论上证明可以取得香农容量且具有低编译码复杂度的码，为一种线性块码，其译码可以用串行抵消(Successive-Cancellation，SC)或者串行抵消列表(SC-List)进行译码。
现有技术中，Polar码采用传统的随机打孔的混合自动重传请求(HybridAutomatic Repeat Request，HARQ)技术，即随机地选择打孔的位置，但是，这种现有技术的误帧率较高，HARQ性能较差。
其次，SC译码在码长很长的情况下能够取得好的性能，逼近香农限，但是当码长较短或者为中等长度时，Polar码的SC译码的性能较差，打孔的极化码的误帧率高；对于List译码来说，List译码相对于SC译码的性能有一定提高，但是，List译码的复杂度要比SC译码复杂度高。
发明内容
本发明实施例提供一种打孔的极化码的构造方法和装置，能够提高打孔的极化码的性能，降低打孔的极化码的误帧率。
第一方面，提供一种打孔的极化码的构造装置，包括：
比较单元，用于将当前比特信道所处的阶段序号与打孔模式的周期指数进行比较，获取比较结果；
获取单元，用于根据所述比较结果和所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，获取所述比特信道的转移概率；
所述获取单元，还用于根据所述转移概率获取每个比特信道的可靠性数值；
确定单元，用于根据所述可靠性数值的大小确定信息比特索引集合。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现的方式中，所述可靠性数值包括巴特查理亚参数，
所述确定单元具体用于：
将所述巴特查理亚参数由小到大进行排序，根据前K个巴特查理亚参数的比特信道对应的序号组成所述信息比特索引集合，其中，K为小于或等于所述比特信道总数的正整数。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能实现的方式中，所述可靠性数值包括错误概率，所述确定单元具体用于：
将所述错误概率由小到大进行排序，根据前K个错误概率的比特信道对应的序号组成所述信息比特索引集合，其中K为小于或等于所述比特信道总数的正整数。
结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现的方式中，所述可靠性数值包括巴特查理亚参数和错误概率，所述确定单元具体用于：
选取所述错误概率和所述巴特查理亚参数中的小者，将选取的小者由小到大进行排序并选取前K个对应的比特信道的序号组成所述信息比特索引集合，其中K为小于或等于所述比特信道总数的正整数。
结合第一方面，在第一方面的第四种可能实现的方式中，
所述获取单元具体用于：
若所述比较结果为所述阶段序号小于或等于所述周期指数，则按照所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，根据第一公式或第二公式获取所述比特信道的转移概率；
若所述比较结果为所述阶段序号大于所述周期指数，则按照所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，根据第三公式或第四公式获取所述比特信道的转移概率；
其中，所述第一公式包括：
Figure GDA0002175358150000031
所述第二公式包括：
Figure GDA0002175358150000032
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，y0和y1表示信道输出，u0和u1表示编码前的输入比特；
所述第三公式包括：
Figure GDA0002175358150000033
所述第四公式包括：
Figure GDA0002175358150000034
其中，
Figure GDA0002175358150000035
表示所述阶段序号为j时的转移概率，
Figure GDA0002175358150000036
表示所述阶段序号为j-1时的转移概率，j表示所述阶段序号。
结合第一方面的第四种可能实现的方式，在第一方面的第五种可能实现的方式中，若所述比较结果为所述阶段序号小于或等于所述周期指数，所述获取单元具体用于：
若所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是0，则根据所述第一公式获取所述转移概率；
若所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是1，则根据所述第二公式获取所述转移概率。
结合第一方面的第四种可能实现的方式，在第一方面的第六种可能实现的方式中，若所述比较结果为所述阶段序号大于所述周期指数，所述获取单元具体用于：
若所述比特信道的序号在各阶段的比特的所对应的是0，则根据所述第三公式获取所述转移概率；
若所述比特信道的序号在各阶段的比特的所对应的是1，则根据所述第四公式获取所述转移概率。
结合第一方面的第五种可能实现的方式或第六种可能实现的方式，在第一方面的第七种可能实现的方式中，所述获取单元具体用于：
若所述比较结果为所述阶段序号小于或等于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是0，则根据第五公式获取所述巴特查理亚参数；
若所述比较结果为所述阶段序号小于或等于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是1，则根据第六公式获取所述巴特查理亚参数；
若所述比较结果为所述阶段序号大于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是0，则根据第七公式获取所述巴特查理亚参数；
若所述比较结果为所述阶段序号大于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是1，则根据第八公式获取所述巴特查理亚参数；
所述第五公式包括：
Figure GDA0002175358150000041
所述第六公式包括：
Figure GDA0002175358150000042
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，Z表示所述巴特查理亚参数；
所述第七公式包括：
所述第八公式包括：
Figure GDA0002175358150000052
其中，
Figure GDA0002175358150000053
表示所述阶段序号为j时的转移概率，
Figure GDA0002175358150000054
表示所述阶段序号为j时的巴特查理亚参数，
Figure GDA0002175358150000055
表示所述阶段序号为j-1时的巴特查理亚参数。
第二方面，提供一种打孔的极化码的构造方法，包括：
将当前比特信道所处的阶段序号与打孔模式的周期指数进行比较，获取比较结果；
根据所述比较结果和所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，获取所述比特信道的转移概率；
根据所述转移概率获取每个比特信道的可靠性数值；
根据所述可靠性数值的大小确定信息比特索引集合。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现的方式中，所述可靠性数值包括巴特查理亚参数；
所述根据所述可靠性数值确定信息比特索引集合包括：
将所述巴特查理亚参数由小到大进行排序，根据前K个巴特查理亚参数的比特信道对应的序号组成所述信息比特索引集合，其中，K为小于或等于所述比特信道总数的正整数。
结合第二方面，在第二方面的第二种可能实现的方式中，所述可靠性数值包括错误概率；
所述根据所述可靠性数值确定信息比特索引集合包括：
将所述错误概率由小到大进行排序，根据前K个错误概率的比特信道对应的序号组成所述信息比特索引集合，其中K为小于或等于所述比特信道总数的正整数。
结合第二方面，在第二方面的第三种可能实现的方式中，所述可靠性数值包括巴特查理亚参数和错误概率；
所述根据所述可靠性数值确定信息比特索引集合包括：
选取所述错误概率和所述巴特查理亚参数中的小者，将选取的小者由小到大进行排序并选取前K个对应的比特信道的序号组成所述信息比特索引集合，其中K为小于或等于所述比特信道总数的正整数。
结合第二方面，在第二方面的第四种可能实现的方式中，所述根据所述比较结果和所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，获取所述比特信道的转移概率包括：
若所述比较结果为所述阶段序号小于或等于所述周期指数，则按照所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，根据第一公式或第二公式获取所述比特信道的转移概率；
若所述比较结果为所述阶段序号大于所述周期指数，则按照所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，根据第三公式或第四公式获取所述比特信道的转移概率；
其中，所述第一公式包括：
Figure GDA0002175358150000061
所述第二公式包括：
Figure GDA0002175358150000062
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，y0和y1表示所述比特信道的信道输出，u0和u1表示编码前的输入比特；
所述第三公式包括：
Figure GDA0002175358150000063
所述第四公式包括：
Figure GDA0002175358150000064
其中，表示所述阶段序号为j时的转移概率，
Figure GDA0002175358150000072
表示所述阶段序号为j-1时的转移概率，j表示所述阶段序号。
结合第二方面的第四种可能实现的方式，在第二方面的第五种可能实现的方式中，所述按照所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，根据所述第一公式获取所述比特信道的转移概率包括：
若所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是0，则根据所述第一公式获取所述转移概率；
若所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是1，则根据所述第二公式获取所述转移概率。
结合第二方面的第四种可能实现的方式，在第二方面的第六种可能实现的方式中，所述按照所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，根据第三公式或第四公式获取所述比特信道的转移概率包括：
若所述比特信道的序号在各阶段的比特的所对应的是0，则根据所述第三公式获取所述转移概率；
若所述比特信道的序号在各阶段的比特的所对应的是1，则根据所述第四公式获取所述转移概率。
结合第二方面的第五种可能实现的方式或第六种可能实现的方式，在第二方面的第七种可能实现的方式中，当所述可靠性数值为所述巴特查理亚参数时，所述根据所述转移概率获取每个比特信道的可靠性数值包括：
若所述比较结果为所述阶段序号小于或等于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是0，则根据第五公式获取所述巴特查理亚参数；
若所述比较结果为所述阶段序号小于或等于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是1，则根据第六公式获取所述巴特查理亚参数；
若所述比较结果为所述阶段序号大于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是0，则根据第七公式获取所述巴特查理亚参数；
若所述比较结果为所述阶段序号大于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是1，则根据第八公式获取所述巴特查理亚参数；
其中，所述第五公式包括：
Figure GDA0002175358150000081
所述第六公式包括：
Figure GDA0002175358150000082
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，Z表示所述巴特查理亚参数；
所述第七公式包括：
Figure GDA0002175358150000083
所述第八公式包括：
Figure GDA0002175358150000084
其中，表示所述阶段序号为j时的转移概率，
Figure GDA0002175358150000086
表示所述阶段序号为j时的巴特查理亚参数，
Figure GDA0002175358150000087
表示所述阶段序号为j-1时的巴特查理亚参数。
本发明实施例提供一种打孔的极化码的构造方法和构造装置，通过将当前比特信道所处的阶段序号与打孔模式的周期指数进行比较，获取比较结果，打孔模式为构造打孔的极化码的输入参数，根据比较结果和比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，获取比特信道的转移概率，根据转移概率获取每个比特信道的可靠性数值，根据可靠性数值的大小确定信息比特索引集合，这样根据信道的可靠性数值来确定打孔的极化码的输入参数，能够提高打孔的极化码的性能，降低打孔的极化码的误帧率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的各个实施例的无线通信系统示意图；
图2为在无线通信环境中执行本发明的用于打孔的极化码的构造方法的系统示意图；
图3为本发明一个实施例的用于打孔的极化码的构造方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的随机打孔和采用本发明实施例的打孔的Polar码的构造算法的误帧率FER曲线比较示意图；
图5为本发明实施例提供的一种打孔的Polar码的构造装置框图；
图6为在无线通信系统中有助于执行打孔的Polar码的构造方法的接入终端的示意图；
图7为在无线通信环境中有执行打孔的极化码的构造方法的示例性系统示意图；
图8为在无线通信环境中能够使用打孔的Polar码的构造方法的系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本说明书中使用的术语"部件"、"模块"、"系统"等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于，在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中，部件可位于一个计算机上和/或分布在2个或更多个计算机之间。此外，这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据，例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。
此外，结合接入终端描述了各个实施例。接入终端也可以称为系统、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理、用户装置或UE(User Equipment，用户设备)。接入终端可以是蜂窝电话、无绳电话、SIP(Session Initiation Protocol，会话启动协议)电话、WLL(Wireless Local Loop，无线本地环路)站、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字处理)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。此外，结合基站描述了各个实施例。基站可用于与移动设备通信，基站可以是GSM(Global System of Mobilecommunication，全球移动通讯)或CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)中的BTS(Base Transceiver Station，基站)，也可以是WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access，宽带码分多址)中的NB(NodeB，基站)，还可以是LTE(Long TermEvolution，长期演进)中的eNB或eNodeB(Evolutional Node B，演进型基站)，或者中继站或接入点，或者未来5G网络中的基站设备等。
此外，本发明的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本申请中使用的术语"制品"涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括，但不限于:磁存储器件(例如，硬盘、软盘或磁带等)，光盘(例如，CD(Compact Disk，压缩盘)、DVD(Digital Versatile Disk，数字通用盘)等)，智能卡和闪存器件(例如，EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、卡、棒或钥匙驱动器等)。另外，本文描述的各种存储介质可代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语"机器可读介质"可包括但不限于，无线信道和能够存储、包含和/或承载指令和/或数据的各种其它介质。
现在，参照图1，示出根据本文所述的各个实施例的无线通信系统100。无线通信系统100包括基站102，基站102可包括多个天线组。每个天线组可以包括一个或多个天线，例如，一个天线组可包括天线104和106，另一个天线组可包括天线108和110，附加组可包括天线112和114。图1中对于每个天线组示出了2个天线，然而可对于每个组使用更多或更少的天线。基站102可附加地包括发射机链和接收机链，本领域普通技术人员可以理解，它们均可包括与信号发送和接收相关的多个部件(例如处理器、调制器、复用器、解调器、解复用器或天线等)。
基站102可以与一个或多个接入终端(例如接入终端116和接入终端122)通信。然而，可以理解，基站102可以与类似于接入终端116或122的任意数目的接入终端通信。接入终端116和122可以是例如蜂窝电话、智能电话、便携式电脑、手持通信设备、手持计算设备、卫星无线电装置、全球定位系统、PDA和/或用于在无线通信系统100上通信的任意其它适合设备。如图所示，接入终端116与天线112和114通信，其中天线112和114通过前向链路118向接入终端116发送信息，并通过反向链路120从接入终端116接收信息。此外，接入终端122与天线104和106通信，其中天线104和106通过前向链路124向接入终端122发送信息，并通过反向链路126从接入终端122接收信息。在FDD(Frequency Division Duplex，频分双工)系统中，例如，前向链路118可利用与反向链路120所使用的不同频带，前向链路124可利用与反向链路126所使用的不同频带。此外，在TDD(Time Division Duplex，时分双工)系统中，前向链路118和反向链路120可使用共同频带，前向链路124和反向链路126可使用共同频带。
被设计用于通信的每组天线和/或区域称为基站102的扇区。例如，可将天线组设计为与基站102覆盖区域的扇区中的接入终端通信。在基站102通过前向链路118和124分别与接入终端116和122进行通信的过程中，基站102的发射天线可利用波束成形来改善前向链路118和124的信噪比。此外，与基站通过单个天线向它所有的接入终端发送信号的方式相比，在基站102利用波束成形向相关覆盖区域中随机分散的接入终端116和122发送信号时，相邻小区中的移动设备会受到较少的干扰。
在给定时间，基站102、接入终端116和/或接入终端122可以是发送无线通信装置和/或接收无线通信装置。当发送数据时，发送无线通信装置可对数据进行编码以用于传输。具体地，发送无线通信装置可具有(例如生成、获得、在存储器中保存等)要通过信道发送至接收无线通信装置的一定数目的信息比特。这种信息比特可包含在数据的传输块(或多个传输块)中，其可被分段以产生多个代码块。此外，发送无线通信装置可使用Polar码编码器(未示出)来对每个代码块编码。
图2示出了在无线通信环境中适用本发明的用于打孔的极化码的构造方法的系统。系统包括无线通信装置202，该无线通信装置202被显示为经由信道发送。尽管示出为发送数据，但无线通信装置202还可经由信道接收数据(例如，无线通信装置202可同时发送和接收数据，无线通信装置202可以在不同时刻发送和接收数据，或其组合等)。无线通信装置202例如可以是基站(例如图1的基站102等)、接入终端(例如图1的接入终端116、图1的接入终端122等)等。
无线通信装置202可包括打孔的Polar码的构造模块204、速率匹配装置205和发射机206。
其中，打孔的Polar码的构造模块204可以是Polar码编码器，用于对要传送的数据进行编码，得到相应的Polar码，也可以为其它模块用于实现打孔的Polar码的构造，这里不做限定。速率匹配装置205用于根据相应的Polar码确定输出比特，发射机206可随后在信道上传送该输出比特。例如，发射机206可以将相关数据发送到其它不同的无线通信装置。
下面，对上述打孔的Polar码的构造的具体处理过程，进行详细说明。
图3是本发明一个实施例的用于打孔的极化码的构造方法的流程示意图，图3中所示的方法可以由无线通信设备中的打孔的Polar码的构造模块(如Polar码编码器)执行，该方法包括：
301、将当前比特信道所处的阶段序号与打孔模式的周期指数进行比较，获取比较结果。
302、根据比较结果和比特信道的序号表示在各阶段的比特的奇偶情况，获取比特信道的转移概率。
303、根据转移概率获取每个比特信道的可靠性数值。
304、根据可靠性数值的大小确定信息比特索引集合。
其中，Polar码是第一个理论上证明可以取得香农容量且具有低编译码复杂度(编译码复杂度均为O(N log N)，其中N为码长)，其编译码的简单描叙如下：
Polar码是一种线性块码，其生成矩阵为GN，其编码过程为其中
Figure GDA0002175358150000132
其中，
Figure GDA0002175358150000133
是一个二进制的矢量，表示编码前的向量；
Figure GDA0002175358150000134
表示编码后的向量，N表示向量的长度为N，即码长为N，对于码长N＝2n,n≥0，这里的
Figure GDA0002175358150000135
BN是转置矩阵，例如为比特反转(bit reversal)矩阵；
Figure GDA0002175358150000136
是F的克罗内克幂(Kroneckerpower)，定义为
Figure GDA0002175358150000137
Polar码用陪集码可以表示为(N，K，A，
Figure GDA0002175358150000141
)，其编码过程为：这里A为信息比特索引的集合，GN.(A)是GN.中由集合A中的索引对应的行得到的子矩阵，GN.(AC)是GN.中由集合AC中的索引对应的行得到的子矩阵，集合A的选取决定了Polar码的性能。
Figure GDA0002175358150000143
是冻结(frozen)比特，其数量为(N-K)，
Figure GDA0002175358150000144
是已知比特。为了简单，这些冻结比特可以设为0。
在步骤301中，打孔模式是为构造Polar码的输入参数。为了更一般的表示打孔的模式，可以采用广义周期的打孔模式，其定义可以为：假设Polar码的码长为N＝2m，打孔模式指示该打孔模式为一个长度为2t的向量，如果i∈{0,1,…,2t-1}被指示，表示码符号cj、j＝imod2t的位置被打孔，即打孔模式为周期的，周期为2t，这里的j表示阶段序号。
采用这种广义的周期的打孔模式也可以表示非周期的打孔模式，例如取t＝m，可以表示打孔模式为非周期的。
其中，在打孔的Polar码的构造算法中，可以将当前比特信道，也就是第i个比特信道所处的阶段序号j与打孔模式的周期指数t进行比较，并获取比较结果。
根据步骤301的比较结果，在步骤302中，若比较结果为阶段序号j小于或等于周期指数t，则可以按照当前比特信道的序号i的二进制表示在各阶段的比特的奇偶情况，递归地根据第一公式或第二公式获取第i个比特信道的转移概率W。
其中，若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第一公式获取该比特信道的转移概率；若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第二公式获取该比特信道的转移概率。
这里的第一公式包括：
Figure GDA0002175358150000145
第二公式包括：
Figure GDA0002175358150000151
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，y0和y1表示信道输出，u0和u1表示编码前的输入比特。
若比较结果为阶段序号j大于周期指数t，则按照比特信道的序号i的二进制表示在各阶段的比特的奇偶情况，根据第三公式或第四公式获取比特信道的转移概率W。
其中，若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第三公式获取该比特信道的转移概率；若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第四公式获取该比特信道的转移概率。
这里的第三公式包括：
Figure GDA0002175358150000152
第四公式包括：
Figure GDA0002175358150000153
其中，
Figure GDA0002175358150000154
表示阶段序号为j时的转移概率，
Figure GDA0002175358150000155
表示阶段序号为j-1时的转移概率，j表示阶段序号。
这里的第三公式与第四公式具有与未打孔的Polar码相同的计算转移概率的公式。
这样，在获取了每个比特信道的转移概率之后，在步骤303中，由于信道总不可避免的会掺杂噪声，所以信息在传输的过程中，差错是不可避免的。在获取了每个比特信道的转移概率之后，可以根据转移概率获得每个比特信道的可靠性数值，该可靠性数值可以包括巴特查理亚参数Bhattacharyya、或错误概率、或巴特查理亚参数Bhattacharyya和错误概率。其中，错误概率，也就是将比特0错转移为1或者将1错转移为0的错误概率。这里根据转移概率获取错误概率的实现方式为本领域人员所能理解到的，不再赘述。同时，还可以根据转移概率获取每个比特信道的巴特查理亚参数Bhattacharyya。
其中，在根据转移概率W获取每个比特信道对应的巴特查理亚参数的实现方式可以为：按照步骤102中的比较方法，若比较结果为阶段序号小于或等于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第五公式获取巴特查理亚参数；
若比较结果为阶段序号小于或等于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第六公式获取巴特查理亚参数；
若比较结果为阶段序号大于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第七公式获取巴特查理亚参数；
若比较结果为阶段序号大于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第八公式获取巴特查理亚参数。
其中，第五公式包括：
Figure GDA0002175358150000161
第六公式包括：
Figure GDA0002175358150000162
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，Z表示巴特查理亚参数；
第七公式包括：
Figure GDA0002175358150000163
第八公式包括：
Figure GDA0002175358150000164
其中，
Figure GDA0002175358150000165
表示阶段序号为j时的转移概率，
Figure GDA0002175358150000166
表示阶段序号为j时的巴特查理亚参数，表示阶段序号为j-1时的巴特查理亚参数。
在获取了每个比特信道的巴特查理亚参数和错误概率之后，在步骤304中，可以将错误概率由小到大进行排序，根据前K个错误概率的比特信道对应的序号组成比特索引集合A；或者，将巴特查理亚参数由小到大进行排序，根据前K个巴特查理亚参数的比特信道对应的序号组成信息比特索引集合；或，选取错误概率和巴特查理亚参数中的小者，将选取的小者由小到大进行排序并选取前K个对应的比特信道的序号组成信息比特索引集合。例如，某个比特信道的错误概率为1/1000，巴特查理亚参数为2/1000，就选取1/1000作为该比特信道参与排序的依据。
这里K的取值为预设已知的，可以根据信道编译码的码率或码长来参考选取K。
这样，对于打孔的Polar码的构造算法，在获取信息比特索引集合A中时，通过获取每个比特信道的错误概率或者巴特查理亚参数，从而从错误概率和/或巴特查理亚参数中选取前K个比特信道的序号即为信息比特索引集合A，从而使得通信设备中的发射机和接收机可以根据信息比特索引集合进行编码和译码。
与现有技术中采用随机打孔的方法进行比较，如图4所示，表示的是随机打孔和采用本发明实施例的打孔的Polar码的构造算法的误帧率FER曲线比较，其译码采用的是SC译码。其中，图中带*的曲线为采用传统随机打孔方法的曲线，带□的曲线为采用本发明实施例打孔方法的曲线，坐标轴中横轴为比特信噪比(Eb/N0)，纵轴为FER值，可以看出，采用本发明实施例打孔的Polar码的构造算法能够改善打孔的Polar码的FER性能，降低误帧率。例如，在码长N＝256，K＝128，需要打孔的比特数目(Puncture Number)＝64的条件下，通过本发明实施例的算法构造的打孔Polar码的性能比随机打孔Polar码的性能在FER＝10^(-2)时性能好0.7dB。其中，FER是一个综合的前向链路质量的反映，是数据传输过程中帧传输错误的概率。例如对于基站和手机用户来说，当FER越小，说明手机所处的链路较好，从基站接收到的信号好。
因此，本发明实施例提供一种打孔的极化码的构造方法，将当前比特信道所处的阶段序号与打孔模式的周期指数进行比较，获取比较结果，打孔模式用于产生极化码的输入参数，根据比较结果和比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特的奇偶情况，递归地获取比特信道的转移概率，根据转移概率获取每个比特信道的错误概率，将错误概率由小到大进行排序，选取前K个比特信道对应的序号组成信息比特索引集合，从而使得终端的接收机在译码时根据本发明实施例中打孔的Polar码构造的信息比特索引集合进行译码，能够提升Polar码的译码性能。
图5是本发明实施例提供的一种打孔的Polar码的构造装置500,的框图，该装置可以位于移动用户终端、基站等，包括比较单元501、获取单元502和确定单元503。
比较单元501，用于将当前比特信道所处的阶段序号与打孔模式的周期指数进行比较，获取比较结果。
获取单元502，用于根据比较结果和比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，获取比特信道的转移概率。
获取单元502，还用于根据转移概率获取每个比特信道的可靠性数值。
确定单元503，用于根据可靠性数值的大小确定信息比特索引集合。
其中，这里的可靠性数值可以包括巴特查理亚参数、或错误概率、或巴特查理亚参数和错误概率。
可选的，可靠性数值包括巴特查理亚参数，确定单元503具体用于：
将巴特查理亚参数由小到大进行排序，根据前K个巴特查理亚参数的比特信道对应的序号组成信息比特索引集合，其中，K为小于或等于比特信道总数的正整数。
可选的，可靠性数值包括错误概率，确定单元503具体用于：
将错误概率由小到大进行排序，根据前K个错误概率的比特信道对应的序号组成信息比特索引集合，其中K为小于或等于比特信道总数的正整数。
可选的，可靠性数值包括巴特查理亚参数和错误概率，确定单元503具体用于：
选取错误概率和巴特查理亚参数中的小者，将选取的小者由小到大进行排序并选取前K个对应的比特信道的序号组成信息比特索引集合，其中K为小于或等于比特信道总数的正整数。
可选的，获取单元502可以具体用于：
若比较结果为阶段序号小于或等于周期指数，则按照比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特的奇偶情况，根据第一公式或第二公式获取比特信道的转移概率；
若比较结果为阶段序号大于周期指数，则按照比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特的奇偶情况，根据第三公式或第四公式获取比特信道的转移概率。
可选的，若比较结果为阶段序号小于或等于周期指数，获取单元502可以具体用于：
若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第一公式获取转移概率；
若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第二公式获取转移概率。
其中，第一公式包括：
Figure GDA0002175358150000191
第二公式包括：
Figure GDA0002175358150000192
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，y0和y1表示信道输出，u0和u1表示编码前的输入比特。
可选的，
若比较结果为阶段序号大于周期指数，获取单元502可以具体用于：
若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第三公式获取转移概率；
若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第四公式获取转移概率。
其中，第三公式包括：
Figure GDA0002175358150000201
第四公式包括：
Figure GDA0002175358150000202
其中，
Figure GDA0002175358150000203
表示阶段序号为j时的转移概率，
Figure GDA0002175358150000204
表示阶段序号为j-1时的转移概率，j表示阶段序号。
可选的，
获取单元502可以具体用于：
若比较结果为阶段序号小于或等于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第五公式获取巴特查理亚参数；
若比较结果为阶段序号小于或等于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第六公式获取巴特查理亚参数；
若比较结果为阶段序号大于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第七公式获取巴特查理亚参数；
若比较结果为阶段序号大于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第八公式获取巴特查理亚参数。
其中，第五公式包括：
Figure GDA0002175358150000211
第六公式包括：
Figure GDA0002175358150000212
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，Z表示巴特查理亚参数；
第七公式包括：
Figure GDA0002175358150000213
第八公式包括：
Figure GDA0002175358150000214
其中，
Figure GDA0002175358150000215
表示阶段序号为j时的转移概率，
Figure GDA0002175358150000216
表示阶段序号为j时的巴特查理亚参数，
Figure GDA0002175358150000217
表示阶段序号为j-1时的巴特查理亚参数。
本发明实施例提供打孔的Polar码的构造装置，将当前比特信道所处的阶段序号与打孔模式的周期指数进行比较，获取比较结果，打孔模式是构造极化码的输入参数，根据比较结果和比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特的奇偶情况，递归地获取比特信道的转移概率，根据转移概率获取每个比特信道的巴特查理亚参数和错误概率，根据巴特查理亚参数和/或错误概率的大小确定信息比特索引集合，从而使得接收机在译码时根据本发明实施例中打孔的Polar码构造的信息比特索引集合进行译码，能够提升Polar码的译码性能。
图6是在无线通信系统中有助于执行前述打孔的Polar码的构造方法的接入终端600的示意图，接入终端600包括接收机602，接收机602用于从例如接收天线(未示出)接收信号，并对所接收的信号执行典型的动作(例如过滤、放大、下变频等)，并对调节后的信号进行数字化以获得采样。接收机602可以是例如MMSE(最小均方误差，Minimum Mean-Squared Error)接收机。接入终端600还可包括解调器604，解调器604可用于解调所接收的符号并将它们提供至处理器606用于信道估计。处理器606可以是专用于分析由接收机602接收的信息和/或生成由发射机616发送的信息的处理器、用于控制接入终端600的一个或多个部件的处理器、和/或用于分析由接收机602接收的信息、生成由发射机616发送的信息并控制接入终端600的一个或多个部件的控制器。
接入终端600可以另外包括存储器608，后者可操作地耦合至处理器606，并存储以下数据：要发送的数据、接收的数据以及与执行本文所述的各种动作和功能相关的任意其它适合信息。存储器608可附加地存储Polar码处理的相关的协议和/或算法。
可以理解，本文描述的数据存储装置(例如存储器608)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。通过示例但不是限制性的，非易失性存储器可包括：ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、PROM(Programmable ROM，可编程只读存储器)、EPROM(Erasable PROM，可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(ElectricallyEPROM，电可擦除可编程只读存储器)或闪存。易失性存储器可包括：RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如SRAM(Static RAM，静态随机存取存储器)、DRAM(Dynamic RAM，动态随机存取存储器)、SDRAM(Synchronous DRAM，同步动态随机存取存储器)、DDR SDRAM(DoubleData Rate SDRAM，双倍数据速率同步动态随机存取存储器)、ESDRAM(Enhanced SDRAM，增强型同步动态随机存取存储器)、SLDRAM(Synchlink DRAM，同步连接动态随机存取存储器)和DR RAM(Direct Rambus RAM，直接内存总线随机存取存储器)。本文描述的系统和方法的存储器608旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
实际的应用中，接入终端600可以包括Polar码编码器，Polar码编码器612基本类似于图2中的Polar码编码器204，可以用于将当前比特信道所处的阶段序号与打孔模式的周期指数进行比较，获取比较结果，根据比较结果和比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，获取比特信道的转移概率，根据转移概率获取每个比特信道的可靠性参数，根据可靠性参数的大小确定信息比特索引集合。
其中，可靠性数值可以包括巴特查理亚参数、或错误概率、或巴特查理亚参数和错误概率。
可选的，作为一个实施例，若比较结果为阶段序号j小于或等于周期指数t，则可以按照当前比特信道的序号i的二进制表示在各阶段的比特的奇偶情况，根据第一公式或第二公式获取第i个比特信道的转移概率W。
其中，若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第一公式获取该比特信道的转移概率；若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第二公式获取该比特信道的转移概率。
这里的第一公式包括：
Figure GDA0002175358150000231
第二公式包括：
Figure GDA0002175358150000232
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，y0和y1表示信道输出，u0和u1表示编码前的输入比特。
若比较结果为阶段序号j大于周期指数t，则按照比特信道的序号i的二进制表示在各阶段的比特的奇偶情况，根据第三公式或第四公式获取比特信道的转移概率W。
其中，若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第三公式获取该比特信道的转移概率；若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第四公式获取该比特信道的转移概率。
这里的第三公式包括：
Figure GDA0002175358150000241
第四公式包括：
Figure GDA0002175358150000242
其中，
Figure GDA0002175358150000243
表示阶段序号为j时的转移概率，
Figure GDA0002175358150000244
表示阶段序号为j-1时的转移概率，j表示阶段序号。
这里的第三公式与第四公式具有与未打孔的Polar码相同的计算转移概率的公式。
可选地，Polar码编码器在获取了每个比特信道的转移概率之后，由于信道总不可避免的会掺杂噪声，所以信息在传输的过程中，差错是不可避免的。在获取了每个比特信道的转移概率之后，可以根据转移概率获得每个比特信道的错误概率，也就是将比特0错转移为1或者将1错转移为0的错误概率。这里根据转移概率获取错误概率的实现方式为本领域人员所能理解到的，不再赘述。同时，还可以根据转移概率获取每个比特信道的巴特查理亚参数Bhattacharyya。
其中，在根据转移概率W获取每个比特信道对应的巴特查理亚参数的实现方式可以为：按照步骤102中的比较方法，若比较结果为阶段序号小于或等于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第五公式获取巴特查理亚参数；
若比较结果为阶段序号小于或等于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第六公式获取巴特查理亚参数；
若比较结果为阶段序号大于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第七公式获取巴特查理亚参数；
若比较结果为阶段序号大于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第八公式获取巴特查理亚参数。
其中，第五公式包括：
Figure GDA0002175358150000251
第六公式包括：
Figure GDA0002175358150000252
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，Z表示巴特查理亚参数；
第七公式包括：
Figure GDA0002175358150000253
第八公式包括：
其中，
Figure GDA0002175358150000255
表示阶段序号为j时的转移概率，
Figure GDA0002175358150000256
表示阶段序号为j时的巴特查理亚参数，
Figure GDA0002175358150000257
表示阶段序号为j-1时的巴特查理亚参数。
可选的，在获取了每个比特信道的巴特查理亚参数和错误概率之后，可以将错误概率由小到大进行排序，根据前K个错误概率的比特信道对应的序号组成比特索引集合A；或者，将巴特查理亚参数由小到大进行排序，根据前K个巴特查理亚参数的比特信道对应的序号组成信息比特索引集合；或，选取错误概率和巴特查理亚参数中的小者，将选取的小者由小到大进行排序并选取前K个对应的比特信道的序号组成信息比特索引集合。
此外，接入终端600还可以包括调制器614和发射机616，还发射机616用于向例如基站、另一接入终端等发送信号。尽管示出与处理器606分离，但是可以理解，polar码编码器612，速率匹配设备610和/或调制器614可以是处理器606或多个处理器(未示出)的一部分。接收机602和发射机616在实际应用时也可以集成在一起，形成一个收发机。
图7是在无线通信环境中有执行前述打孔的极化码的构造方法示意图。包括基站702(例如接入点，NB或eNB等)，基站702具有通过多个接收天线706从一个或多个接入终端704接收信号的接收机710，以及通过发射天线708向一个或多个接入终端704发射信号的发射机724。一般的，“接收天线”和“发射天线”可以集成在一起形成一个收发天线。接收机710可以从接收天线706接收信息，并且可操作地关联至对接收信息进行解调的解调器712。通过处理器714来分析所解调的符号，该处理器714连接至存储器716，该存储器716用于存储要发送至接入终端704(或不同的基站(未示出))的数据或从接入终端704(或不同的基站(未示出))接收的数据和/或与执行本文所述的各个动作和功能相关的任意其它适合信息。处理器714还可耦合至Polar码编码器716，可以用于将当前比特信道所处的阶段序号与打孔模式的周期指数进行比较，获取比较结果，根据比较结果和比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特的奇偶情况，递归地获取比特信道的转移概率，根据转移概率获取每个比特信道的巴特查理亚参数和错误概率，根据巴特查理亚参数和/或错误概率的大小确定信息比特索引集合。
可选的，可靠性数值包括巴特查理亚参数；
根据可靠性数值确定信息比特索引集合包括：
将巴特查理亚参数由小到大进行排序，根据前K个巴特查理亚参数的比特信道对应的序号组成信息比特索引集合，其中，K为小于或等于比特信道的总数的正整数。
可选的，可靠性数值包括错误概率；
根据可靠性数值确定信息比特索引集合包括：
将错误概率由小到大进行排序，根据前K个错误概率的比特信道对应的序号组成信息比特索引集合，其中K为小于或等于比特信道的总数的正整数。
可选的，可靠性数值包括巴特查理亚参数和错误概率；
根据可靠性数值确定信息比特索引集合包括：
选取错误概率和巴特查理亚参数中的小者，将选取的小者由小到大进行排序并选取前K个对应的比特信道的序号组成信息比特索引集合，其中K为小于或等于比特信道的总数的正整数。
可选的，作为一个实施例，若比较结果为阶段序号j小于或等于周期指数t，则可以按照当前比特信道的序号i的二进制表示在各阶段的比特的奇偶情况，根据第一公式或第二公式获取第i个比特信道的转移概率W。
其中，若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第一公式获取该比特信道的转移概率；若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第二公式获取该比特信道的转移概率。
这里的第一公式包括：
Figure GDA0002175358150000271
第二公式包括：
Figure GDA0002175358150000272
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，y0和y1表示信道输出，u0和u1表示编码前的输入比特。
若比较结果为阶段序号j大于周期指数t，则按照比特信道的序号i的二进制表示在各阶段的比特的奇偶情况，根据第三公式或第四公式获取比特信道的转移概率W。
其中，若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第三公式获取该比特信道的转移概率；若比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第四公式获取该比特信道的转移概率。
这里的第三公式包括：
Figure GDA0002175358150000281
第四公式包括：
Figure GDA0002175358150000282
其中，
Figure GDA0002175358150000283
表示阶段序号为j时的转移概率，
Figure GDA0002175358150000284
表示阶段序号为j-1时的转移概率，j表示阶段序号。
这里的第三公式与第四公式具有与未打孔的Polar码相同的计算转移概率的公式。
可选地，Polar码编码器在获取了每个比特信道的转移概率之后，由于信道总不可避免的会掺杂噪声，所以信息在传输的过程中，差错是不可避免的。在获取了每个比特信道的转移概率之后，可以根据转移概率获得每个比特信道的错误概率，也就是将比特0错转移为1或者将1错转移为0的错误概率。这里根据转移概率获取错误概率的实现方式为本领域人员所能理解到的，不再赘述。同时，还可以根据转移概率获取每个比特信道的巴特查理亚参数Bhattacharyya。
其中，在根据转移概率W获取每个比特信道对应的巴特查理亚参数的实现方式可以为：按照步骤102中的比较方法，若比较结果为阶段序号小于或等于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第五公式获取巴特查理亚参数；
若比较结果为阶段序号小于或等于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第六公式获取巴特查理亚参数；
若比较结果为阶段序号大于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是0，则根据第七公式获取巴特查理亚参数；
若比较结果为阶段序号大于周期指数，且比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特所对应的是1，则根据第八公式获取巴特查理亚参数。
其中，第五公式包括：
Figure GDA0002175358150000291
第六公式包括：
Figure GDA0002175358150000292
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，Z表示巴特查理亚参数；
第七公式包括：
Figure GDA0002175358150000293
第八公式包括：
其中，
Figure GDA0002175358150000295
表示阶段序号为j时的转移概率，
Figure GDA0002175358150000296
表示阶段序号为j时的巴特查理亚参数，
Figure GDA0002175358150000297
表示阶段序号为j-1时的巴特查理亚参数。
可选的，在获取了每个比特信道的巴特查理亚参数和错误概率之后，可以将错误概率由小到大进行排序，根据前K个错误概率的比特信道对应的序号组成比特索引集合A；或者，将巴特查理亚参数由小到大进行排序，根据前K个巴特查理亚参数的比特信道对应的序号组成信息比特索引集合；或，选取错误概率和巴特查理亚参数中的小者，将选取的小者由小到大进行排序并选取前K个对应的比特信道的序号组成信息比特索引集合。
此外，接入终端还可以包括调制器722和发射机724，该发射机724用于向例如基站、另一接入终端等发送信号。尽管示出与处理器714分离，但是可以理解，polar码编码器716，速率匹配装置720和/或调制器722可以是处理器714或多个处理器(未示出)的一部分。
此外，在系统中，调制器722可以对帧进行调制，发射机724将调制器722调制后的帧通过天线706发送到接入终端704尽管示出为与处理器714分离，但是可以理解，Polar码编码器716，速率匹配装置720和/或调制器722可以是处理器714或多个处理器(未示出)的一部分。
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个ASIC(Application SpecificIntegrated Circuits，专用集成电路)、DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理器)、DSPD(DSP Device，数字信号处理设备)、PLD(Programmable Logic Device，可编程逻辑设备)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、芯片等用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
当在软件、固件、中间件或微码、程序代码或代码段中实现实施例时，它们可存储在例如存储部件的机器可读介质中。代码段可表示过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件分组、类、或指令、数据结构或程序语句的任意组合。代码段可通过传送和/或接收信息、数据、自变量、参数或存储器内容来稿合至另一代码段或硬件电路。可使用包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等任意适合方式来传递、转发或发送信息、自变量、参数、数据等。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器单元可以在处理器中或在处理器外部实现，在后一种情况下存储器单元可经由本领域己知的各种手段以通信方式耦合至处理器。
本发明实施例提供打孔的Polar码的构造装置，将当前比特信道所处的阶段序号与打孔模式的周期指数进行比较，获取比较结果，打孔模式是构造极化码的输入参数，根据比较结果和比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特的奇偶情况，递归地获取比特信道的转移概率，根据转移概率获取每个比特信道的巴特查理亚参数和错误概率，根据巴特查理亚参数和/或错误概率的大小确定信息比特索引集合，从而使得接收机在译码时根据本发明实施例中打孔的Polar码构造的信息比特索引集合进行译码，能够提升Polar码的译码性能。
参照图8，示出在无线通信环境中能够使用打孔的Polar码的构造方法的系统800。例如，系统800可至少部分地驻留在基站中。根据另一示例，系统800可至少部分地驻留在接入终端中。应理解的是，系统800可表示为包括功能框，其可以是表示由处理器、软件或其组合(例如固件)实现的功能的功能框。系统800包括具有联合操作的电子部件的逻辑组802。
例如，逻辑组802可以包括用于将当前比特信道所处的阶段序号与打孔模式的周期指数进行比较，获取比较结果的电子部件804，用于根据比较结果和比特信道的序号的二进制表示在各阶段的比特的奇偶情况，递归地获取比特信道的转移概率的电子部件806，用于根据转移概率获取每个比特信道的巴特查理亚参数和错误概率的电子部件808，还可以包括用于根据巴特查理亚参数和/或错误概率的大小确定信息比特索引集合的电子部件810。
本发明提供的打孔的Polar的构造方法，使得接收机在译码时根据本发明实施例中打孔的Polar码构造的信息比特索引集合进行译码，能够提升Polar码的译码性能。
此外，系统800可包括存储器812，后者保存用于执行与电子部件804，806和808以及810相关的功能的指令。尽管示出为在存储器812的外部，但是可理解，电子部件804、806、808以及810中的一个或多个可存在于存储器812中。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，在本发明各个实施例中的设备和系统中，各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。且上述的各单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种打孔的极化码的构造装置，其特征在于，包括：
比较单元，用于将当前比特信道所处的阶段序号与打孔模式的周期指数进行比较，获取比较结果；
获取单元，用于根据所述比较结果和所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，获取所述比特信道的转移概率；
所述获取单元，还用于根据所述转移概率获取每个比特信道的可靠性数值；
确定单元，用于根据所述可靠性数值的大小确定信息比特索引集合；
所述可靠性数值包括巴特查理亚参数和错误概率，所述确定单元具体用于：
选取所述错误概率和所述巴特查理亚参数中的小者，将选取的小者由小到大进行排序并选取前K个对应的比特信道的序号组成所述信息比特索引集合，其中K为小于或等于所述比特信道的总数的正整数。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可靠性数值包括巴特查理亚参数，所述确定单元具体用于：
将所述巴特查理亚参数由小到大进行排序，根据前K个巴特查理亚参数的比特信道对应的序号组成所述信息比特索引集合，其中，K为小于或等于所述比特信道的总数的正整数。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可靠性数值包括错误概率，所述确定单元具体用于：
将所述错误概率由小到大进行排序，根据前K个错误概率的比特信道对应的序号组成所述信息比特索引集合，其中K为小于或等于所述比特信道的总数的正整数。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述获取单元具体用于：
若所述比较结果为所述阶段序号小于或等于所述周期指数，则按照所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，根据第一公式或第二公式获取所述比特信道的转移概率；
若所述比较结果为所述阶段序号大于所述周期指数，则按照所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，根据第三公式或第四公式获取所述比特信道的转移概率；
其中，所述第一公式包括：
所述第二公式包括：
Figure FDA0002175358140000022
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，y0和y1表示信道输出，u0和u1表示编码前的输入比特；
所述第三公式包括：
Figure FDA0002175358140000023
所述第四公式包括：
Figure FDA0002175358140000024
其中，W0 (j)表示所述阶段序号为j时的转移概率，
Figure FDA0002175358140000025
表示所述阶段序号为j-1时的转移概率，j表示所述阶段序号。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，若所述比较结果为所述阶段序号小于或等于所述周期指数，则所述获取单元具体用于：
若所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是0，则根据所述第一公式获取所述转移概率；
若所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是1，则根据所述第二公式获取所述转移概率。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，若所述比较结果为所述阶段序号大于所述周期指数，则所述获取单元具体用于：
若所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是0，则根据所述第三公式获取所述转移概率；
若所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是1，则根据所述第四公式获取所述转移概率。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，当所述可靠性数值为所述巴特查理亚参数时，所述获取单元具体用于：
若所述比较结果为所述阶段序号小于或等于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是0，则根据第五公式获取所述巴特查理亚参数；
若所述比较结果为所述阶段序号小于或等于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是1，则根据第六公式获取所述巴特查理亚参数；
若所述比较结果为所述阶段序号大于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是0，则根据第七公式获取所述巴特查理亚参数；
若所述比较结果为所述阶段序号大于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是1，则根据第八公式获取所述巴特查理亚参数；
其中，所述第五公式包括：
Figure FDA0002175358140000031
所述第六公式包括：
Figure FDA0002175358140000032
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，Z表示所述巴特查理亚参数；
所述第七公式包括：
Figure FDA0002175358140000033
所述第八公式包括：
Figure FDA0002175358140000034
其中，
Figure FDA0002175358140000035
表示所述阶段序号为j时的转移概率，
Figure FDA0002175358140000036
表示所述阶段序号为j时的巴特查理亚参数，
Figure FDA0002175358140000037
表示所述阶段序号为j-1时的巴特查理亚参数。
8.一种打孔的极化码的构造方法，其特征在于，包括：
将当前比特信道所处的阶段序号与打孔模式的周期指数进行比较，获取比较结果；
根据所述比较结果和所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，获取所述比特信道的转移概率；
根据所述转移概率获取每个比特信道的可靠性数值；
根据所述可靠性数值的大小确定信息比特索引集合；
所述可靠性数值包括巴特查理亚参数和错误概率；
所述根据所述可靠性数值确定信息比特索引集合包括：
选取所述错误概率和所述巴特查理亚参数中的小者，将选取的小者由小到大进行排序并选取前K个对应的比特信道的序号组成所述信息比特索引集合，其中K为小于或等于所述比特信道的总数的正整数。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述可靠性数值包括巴特查理亚参数；
所述根据所述可靠性数值确定信息比特索引集合包括：
将所述巴特查理亚参数由小到大进行排序，根据前K个巴特查理亚参数的比特信道对应的序号组成所述信息比特索引集合，其中，K为小于或等于所述比特信道的总数的正整数。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述可靠性数值包括错误概率；
所述根据所述可靠性数值确定信息比特索引集合包括：
将所述错误概率由小到大进行排序，根据前K个错误概率的比特信道对应的序号组成所述信息比特索引集合，其中K为小于或等于所述比特信道的总数的正整数。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果和所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，获取所述比特信道的转移概率包括：
若所述比较结果为所述阶段序号小于或等于所述周期指数，则按照所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，根据第一公式或第二公式获取所述比特信道的转移概率；
若所述比较结果为所述阶段序号大于所述周期指数，则按照所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，根据第三公式或第四公式获取所述比特信道的转移概率；
其中，所述第一公式包括：
所述第二公式包括：
Figure FDA0002175358140000042
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，y0和y1表示所述比特信道的信道输出，u0和u1表示编码前的输入比特；
所述第三公式包括：
Figure FDA0002175358140000051
所述第四公式包括：
Figure FDA0002175358140000052
其中，W0 (j)表示所述阶段序号为j时的转移概率，
Figure FDA0002175358140000053
表示所述阶段序号为j-1时的转移概率，j表示所述阶段序号。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述按照所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，根据所述第一公式或第二公式获取所述比特信道的转移概率包括：
若所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是0，则根据所述第一公式获取所述转移概率；
若所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是1，则根据所述第二公式获取所述转移概率。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述按照所述比特信道的序号在各阶段的比特的奇偶情况，根据第三公式或第四公式获取所述比特信道的转移概率包括：
若所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是0，则根据所述第三公式获取所述转移概率；
若所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是1，则根据所述第四公式获取所述转移概率。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，当所述可靠性数值为所述巴特查理亚参数时，所述根据所述转移概率获取每个比特信道的可靠性数值包括：
若所述比较结果为所述阶段序号小于或等于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是0，则根据第五公式获取所述巴特查理亚参数；
若所述比较结果为所述阶段序号小于或等于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是1，则根据第六公式获取所述巴特查理亚参数；
若所述比较结果为所述阶段序号大于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是0，则根据第七公式获取所述巴特查理亚参数；
若所述比较结果为所述阶段序号大于所述周期指数，且所述比特信道的序号在各阶段的比特所对应的是1，则根据第八公式获取所述巴特查理亚参数；
其中，所述第五公式包括：
Figure FDA0002175358140000061
所述第六公式包括：
其中，W0和W1表示由于打孔的极化码的极化变换的基本单元所对应的两个信道的转移概率，Z表示所述巴特查理亚参数；
所述第七公式包括：
Figure FDA0002175358140000063
所述第八公式包括：
其中，
Figure FDA0002175358140000065
表示所述阶段序号为j时的转移概率，
Figure FDA0002175358140000066
表示所述阶段序号为j时的巴特查理亚参数，
Figure FDA0002175358140000067
表示所述阶段序号为j-1时的巴特查理亚参数。
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