CN108809511B - 基于连续消除列表译码和列表球型译码的联合译码方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于连续消除列表译码和列表球型译码的联合译码方法和装置，本发明联合连续消除列表译码和列表球型译码，采用连续消除列表译码方式从第一个比特开始解码至第M个比特，采用列表球型译码方式从第最后一个比特开始解码至第M+1个比特；在匹配阶段，分别选中连续消除列表译码的列表中的一个路径i和列表球型译码的列表中的一个路径j进行匹配，并且计算匹配合成的码字与接收码字之间的欧式距离，选取欧式距离最小的一个码字作为解码方法的输出。本发明时延更低，效率更高。

Description

基于连续消除列表译码和列表球型译码的联合译码方法及 装置
技术领域
本发明涉及译码技术，尤其涉及一种基于连续消除列表译码和列表球型译码的联合译码方法及装置。
背景技术
上世纪80年代以来，通信技术的飞速进步使人类社会迈入信息时代。无线移动通信技术的不断发展为全球信息化进程提供了强大动力。无线蜂窝移动通信历经：第一代模拟通信技术、第二代数字通信技术、第三代CDMA宽带通信技术，目前已步入4G系统的产业化和商用化阶段。在4G技术推向产业化和商用化的同时，4G之后的移动通信进入议事日程，无线移动通信演进发展面临全新挑战。随着智能终端的普及应用、以及移动新业务需求的持续增长，无线传输速率需求将在未来10年呈指数增长。据主要运营商和权威咨询机构预测：至2020年，无线通信的传输速率需求将是目前在营系统的1000倍。现有4G技术将仍然难以满足十年后超高传输速率移动互联无线通信需求，在频谱资源日趋紧缺的情况下，需要引入变革性的新技术。世界各国在推动4G产业化工作的同时，已开始着眼于第五代无线移动通信技术(5G)的研究，力求使无线移动通信系统性能和产业规模产生新的飞跃。
众所周知，业务流量10年提升1000倍是5G无线移动通信技术与产业发展的内在基本需求。这一核心需求派生出：连续广域覆盖、热点高容量、低时延高可靠、终端大连接、设备低功耗等五个具有挑战性的指标需求。从而也对5G无线移动通信技术对相应的信道编码实现提出了前所未有的高要求与新挑战。在5G移动通信的全新应用场景下，极化码已经成为5G信道编码控制信道的标准。研究适用于5G移动通信系统的高效极化码编码器和译码器具有极强的理论意义与应用价值。
近期的主流文献中，基于极化码解码方法的设计，最为突出的是连续消除列表极化解码方法。而在短码情况下，列表球型解码方法也不失为一种选择。但是，目前的解码方法仍然有着各自的缺陷：连续消除列表极化解码方法虽然为目前最为通用的方法，但是它的存储消耗了不少的资源；而列表球型解码方法虽然资源要求低，但是使用解码时延较长。
发明内容
发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种基于连续消除列表译码和列表球型译码的联合译码方法及装置，本发明使用两个独立的解码器，在码字开头使用连续消除列表解码，在码字末尾使用列表球型译码法，两种译码在中间点汇合，然后通过匹配方法挑选中最佳匹配码字，使得解码方法的时延有显著的降低。
技术方案：本发明所述的基于连续消除列表译码和列表球型译码的联合译码方法包括：
(1)根据连续消除列表译码和列表球型译码的译码时间差设置中间点M；
(2)对于待译码的极化码，采用连续消除列表译码方式从第一个比特开始解码至第M个比特，采用列表球型译码方式从第最后一个比特开始解码至第M+1个比特；
(3)分别选中连续消除列表译码的列表中的一个路径i和列表球型译码的列表中的一个路径j进行匹配，并且计算匹配合成的码字与接收码字之间的欧式距离，选取欧式距离最小的一个码字作为解码方法的输出，其中，i＝1,…,Lc，j＝1,…,Ld，Lc,Ld分别是连续消除列表译码和列表球型译码的列表中的路径个数。
其中，步骤(1)具体包括：
(1.1)将译码的极化码长度设为N，将中间点M设置在1到N中不同的位置；
(1.2)分别计算第1～M比特的连续消除列表译码时间与第M+1～N比特的列表球型译码时间的差值；
(1.3)选择差值最小的M作为最终中间点位置。
其中，步骤(2)中连续消除列表译码和列表球型译码同时开始译码。
本发明所述的基于连续消除列表译码和列表球型译码的联合译码装置包括：
中间点M计算模块，用于根据连续消除列表译码和列表球型译码的译码时间差设置中间点M；
连续消除列表译码器，用于对于待译码的极化码，采用连续消除列表译码方式从第一个比特开始解码至第M个比特；
列表球型译码器，用于于对于待译码的极化码，采用列表球型译码方式从第最后一个比特开始解码至第M+1个比特；
译码匹配模块，用于分别选中连续消除列表译码的列表中的一个路径i和列表球型译码的列表中的一个路径j进行匹配，并且计算匹配合成的码字与接收码字之间的欧式距离，选取欧式距离最小的一个码字作为解码方法的输出，其中，i＝1,…,Lc，j＝1,…,Ld，Lc,Ld分别是连续消除列表译码和列表球型译码的列表中的路径个数。
其中，所述中间点M计算模块具体用于：将译码的极化码长度设为N，将中间点M设置在1到N中不同的位置；分别计算第1～M比特的连续消除列表译码时间与第M+1～N比特的列表球型译码时间的差值；选择差值最小的M作为最终中间点位置。
其中，所述连续消除列表译码器和列表球型译码器同时开始译码。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明适用于短码情况下的极化列表解码方法的结构，本发明使用两个独立的解码器，在码字开头使用连续消除列表解码，在码字末尾使用列表球型译码法，两种译码在中间点汇合，然后通过匹配方法挑选中最佳匹配码字，使得解码方法的时延有显著的降低。
附图说明
图1是本发明实施例的流程示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种基于连续消除列表译码和列表球型译码的联合译码方法，在介绍具体步骤前，先对连续消除列表译码和列表球型译码进行分析：用N表示极化码的码长，用K表示极化码的信息位长度，假设应用连续消除列表解码法的列表长度为Lc，应用列表球型译码法的列表长度为Ld。由于连续消除列表解码法的解码顺序为从第一个比特到第N个比特，在解每一个比特时，列表中都保持了Lc个当前的最佳路径。而对于列表球型译码法，由于它使用的是类编码的方法，而极化码编码的生成矩阵是一个下三角矩阵。这就导致了列表球型译码法的解码顺序是从第N个比特到第一个比特，同样的，在解每一个比特时，列表中都保持了Ld个当前的最佳路径。基于以上观察，可以采用两个独立的解码器，在码字开头使用连续消除列表解码，在码字末尾使用列表球型译码法，两个解码器可以同时工作，在中间点汇合。基于该分析，如图所示，可以得到本实施例的步骤为：
(1)根据连续消除列表译码和列表球型译码的译码时间差设置中间点M；
中间点M的合理标准时：使得第1～M比特的连续消除列表解码时间与第M+1～N比特的列表球型译码时间的差的绝对值越小越好，因为这里的时间与实现平台有关，所以该步骤应该结合具体应用场景和实现平台，来测量两种方法的时间，从而来选择一个适合的M；具体包括：
(1.1)将译码的极化码长度设为N，将中间点M设置在1到N中不同的位置；
(1.2)分别计算第1～M比特的连续消除列表译码时间与第M+1～N比特的列表球型译码时间的差值；
(1.3)选择差值最小的M作为最终中间点位置。
(2)对于待译码的极化码，采用连续消除列表译码方式从第一个比特开始解码至第M个比特，采用列表球型译码方式从第最后一个比特开始解码至第M+1个比特；两者同时进行；
(3)分别选中连续消除列表译码的列表中的一个路径i和列表球型译码的列表中的一个路径j进行匹配，并且计算匹配合成的码字与接收码字之间的欧式距离，选取欧式距离最小的一个码字作为解码方法的输出，其中，i＝1,…,Lc，j＝1,…,Ld，Lc,Ld分别是连续消除列表译码和列表球型译码的列表中的路径个数。图1中所示，Lc为4,Ld为8。
实施例2
本实施例提供了一种基于连续消除列表译码和列表球型译码的联合译码装置，包括：
中间点M计算模块，用于根据连续消除列表译码和列表球型译码的译码时间差设置中间点M；
连续消除列表译码器，用于将译码的极化码长度设为N，将中间点M设置在1到N中不同的位置；分别计算第1～M比特的连续消除列表译码时间与第M+1～N比特的列表球型译码时间的差值；选择差值最小的M作为最终中间点位置；
列表球型译码器，用于于对于待译码的极化码，采用列表球型译码方式从第最后一个比特开始解码至第M+1个比特；
译码匹配模块，用于分别选中连续消除列表译码的列表中的一个路径i和列表球型译码的列表中的一个路径j进行匹配，并且计算匹配合成的码字与接收码字之间的欧式距离，选取欧式距离最小的一个码字作为解码方法的输出，其中，i＝1,…,Lc，j＝1,…,Ld，Lc,Ld分别是连续消除列表译码和列表球型译码的列表中的路径个数。
其中，所述连续消除列表译码器和列表球型译码器同时开始译码。
本实施例与实施例1一一对应，其他部分不再赘述。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种基于连续消除列表译码和列表球型译码的联合译码方法，其特征在于：该方法包括：
(1)根据连续消除列表译码和列表球型译码的译码时间差设置中间点M；
(2)对于待译码的极化码，采用连续消除列表译码方式从第一个比特开始解码至第M个比特，采用列表球型译码方式从第最后一个比特开始解码至第M+1个比特；
(3)分别选中连续消除列表译码的列表中的一个路径i和列表球型译码的列表中的一个路径j进行匹配，并且计算匹配合成的码字与接收码字之间的欧式距离，选取欧式距离最小的一个码字作为解码方法的输出，其中，i＝1,…,Lc，j＝1,…,Ld，Lc,Ld分别是连续消除列表译码和列表球型译码的列表中的路径个数。
2.根据权利要求1所述的基于连续消除列表译码和列表球型译码的联合译码方法，其特征在于：步骤(1)具体包括：
(1.1)将译码的极化码长度设为N，将中间点M设置在1到N中不同的位置；
(1.2)分别计算第1～M比特的连续消除列表译码时间与第M+1～N比特的列表球型译码时间的差值；
(1.3)选择差值最小的M作为最终中间点位置。
3.根据权利要求1所述的基于连续消除列表译码和列表球型译码的联合译码方法，其特征在于：步骤(2)中连续消除列表译码和列表球型译码同时开始译码。
4.一种基于连续消除列表译码和列表球型译码的联合译码装置，其特征在于包括：
中间点M计算模块，用于根据连续消除列表译码和列表球型译码的译码时间差设置中间点M；
连续消除列表译码器，用于对于待译码的极化码，采用连续消除列表译码方式从第一个比特开始解码至第M个比特；
列表球型译码器，用于对于待译码的极化码，采用列表球型译码方式从第最后一个比特开始解码至第M+1个比特；
译码匹配模块，用于分别选中连续消除列表译码的列表中的一个路径i和列表球型译码的列表中的一个路径j进行匹配，并且计算匹配合成的码字与接收码字之间的欧式距离，选取欧式距离最小的一个码字作为解码方法的输出，其中，i＝1,…,Lc，j＝1,…,Ld，Lc,Ld分别是连续消除列表译码和列表球型译码的列表中的路径个数。
5.根据权利要求4所述的基于连续消除列表译码和列表球型译码的联合译码装置，其特征在于：所述中间点M计算模块具体用于：
将译码的极化码长度设为N，将中间点M设置在1到N中不同的位置；分别计算第1～M比特的连续消除列表译码时间与第M+1～N比特的列表球型译码时间的差值；选择差值最小的M作为最终中间点位置。
6.根据权利要求4所述的基于连续消除列表译码和列表球型译码的联合译码装置，其特征在于：所述连续消除列表译码器和列表球型译码器同时开始译码。
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