CN109286468B - 极化码比特位置选择方法、装置和计算机设备 - Google Patents

极化码比特位置选择方法、装置和计算机设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种极化码比特位置选择方法、装置和计算机设备,通过根据极化码的传输信道的信噪比,获取所述极化码的比特信道的可靠度序列;确定所述极化码的传输码字长度与所述极化码的母码码字长度的长度关系;根据所述长度关系,获取所述极化码的不同性质比特的需要编码的比特数量;根据所述可靠度序列、所述长度关系和所述需要编码的比特数量,获取所述极化码的不同性质比特在比特信道上的位置。本发明提供的极化码比特位置选择方法,将极化码不同性质的比特根据比特信道可靠度序列进行联合选择,相对于传统的极化码比特位置选择方法,保证了极化码不同性质比特之间内在的相关性,实现复杂度低。

Description

极化码比特位置选择方法、装置和计算机设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别是涉及一种极化码比特位置选择方法、装置和计算机设备。
背景技术
极化码(Polar Codes)是一种基于信道极化的数字信号处理技术的信道编码方案。信道极化是将二进制无记忆信道,通过信道分割、信道合并操作引入相关性,从而得到一组新的具有相互依赖关系的二进制极化信道,当参与信道极化的信道数足够多时,所得到的极化信道(即比特信道)的信道容量会出现极化现象,即一部分信道的容量将会趋于1,其余的则趋于0,利用这种极化现象,可将信息比特承载在信道容量高的比特信道,而在信道容量低的比特信道上承载固定比特。
传统技术中,对极化码的编码,采取按比特先后顺序的方式对比特位置进行选择,当遇到比特打孔和比特重复的情况时,这种方式实现极化码比特位置选择时实现起来复杂。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种极化码比特位置选择方法、装置和计算机设备,旨在实现极化码编码时比特位置选择简单化。
本发明实施例采用的技术方案如下:
一种极化码比特位置选择方法,所述方法包括:
根据极化码的传输信道的信噪比,获取所述极化码的比特信道的可靠度序列;
确定所述极化码的传输码字长度与所述极化码的母码码字长度的长度关系;
根据所述长度关系,获取所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量;
根据所述可靠度序列、所述长度关系和所述需要编码的比特数量,获取所述极化码的不同性质比特在比特信道上的位置。
一种极化码比特位置选择装置,所述装置包括:
序列获取模块,用于根据极化码的传输信道的信噪比,获取所述极化码的比特信道的可靠度序列;
确定模块,用于确定所述极化码的传输码字长度与所述极化码的母码码字长度的长度关系;
比特数量获取模块,用于根据所述长度关系,获取所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量;
比特位置获取模块,用于根据所述可靠度序列、所述长度关系和所述需要编码的比特数量,获取所述极化码的不同性质比特在比特信道上的位置。
一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其中,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述方法的步骤。
本发明实施例提供的一种极化码比特位置选择方法、装置和计算机设备,通过根据极化码的传输信道的信噪比,获取所述极化码的比特信道的可靠度序列;确定所述极化码的传输码字长度与所述极化码的母码码字长度的长度关系;根据所述长度关系,获取所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量;根据所述可靠度序列、所述长度关系和所述需要编码的比特数量,获取所述极化码的不同性质比特在比特信道上的位置。本发明实施例提供的极化码比特位置选择方法,将极化码不同性质的比特根据比特信道可靠度序列进行联合选择,相对于传统的极化码比特位置选择方法,保证了极化码不同性质比特之间内在的相关性,实现复杂度低。
附图说明
图1为本发明提供的极化码比特位置选择方法一个实施例的流程图;
图2为本发明提供的极化码比特位置选择方法另一个实施例的流程图;
图3为本发明提供的极化码比特位置选择方法中当码字长度小于母码码字长度时确定信息比特的流程图;
图4为本发明提供的当码字长度小于母码码字长度时极化码比特位置选择方法的一个具体实施例;
图5为本发明提供的当码字长度大于母码码字长度时极化码比特位置选择方法的一个具体实施例;
图6为本发明提供的极化码比特位置选择装置一个实施例的功能模块架构图;
图7为本发明提供的极化码比特位置选择计算机设备一个实施例的内部结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
首先需要说明的是,在本发明实施例中,用倾斜加粗的字母K表示集合K,用倾斜加粗的字母|K|表示集合K中集合元素的数量,用未加粗且倾斜的字母K表示一数值,其他与此类似的表示,含义相同。
请参阅图1,在一个实施例中,本发明提供一种极化码比特位置选择方法,所述方法包括:
S100、根据极化码的传输信道的信噪比,获取所述极化码的比特信道的可靠度序列。
为了提高通信系统传输的可靠性,信道编码应运而生。信道编码是专门用来克服信道中的噪声和干扰的技术,在数字通信系统中,在传输时为了避免出现差错问题,传输中的信道可靠性问题是信息在传输时遇到的最需要解决的问题。
根据信道极化理论,在极化码编码时,对N=2n个独立信道W进行信道组合和信道分解后,可得到N个连续的二进制输入子信道
Figure BDA0001355988310000041
极化码编码选择其中较为可靠的子信道来传输信源发出的信息比特,较不可靠的子信道来传输冻结比特,从而保证信息传输的可靠性。因此,在极化码的编码过程中,一个重要的步骤就是可靠子信道的选择,所述子信道也可以理解为比特信道上用来传输比特的比特位置,对比特位置的选择即指对子信道的选择,获取所述极化码的比特信道的可靠度序列,即指根据可靠度对比特信道的子信道进行排序,也即指根据可靠度对比特信道上的比特位置的排序。
在极化编码之前,为了在N个连续的二进制输入子信道
Figure BDA0001355988310000042
上传输信息数据,需要对极化码的码字进行构造,根据码字的性质和每个子信道的传输量,将信息数据的码字进行分割,从而在每个子信道上传输一定量的码字,同时对每个子信道对应的比特信道的可靠度进行度量,并进行不同类型比特位置的选择,从而在可靠度高的信道上传输重要的、需要避免出差错的比特,比如信息比特,而在可靠度低的比特信道上承载固定比特,比如冻结比特,从而提升传输的可靠性。
根据极化码的码字比特性质的不同,极化码的比特可分为信息比特,冻结比特,打孔比特和重复比特,具体来说:
信息比特,指信源发出的承载传输文件数据信息的比特,本发明实施例中将CRC校验比特,PC校验比特或者Hash校验比特都视为信息比特。
冻结比特,是具有固定值的比特,一般为0比特。
打孔比特,打孔就是按照一定的模式,把某些比特去掉,不进行传输,实现比特率的调整,即实现速率匹配,起到去除冗余的作用,同时保证在这些冗余去除之后仍能正确译码。
重复比特,指当极化码的传输码字长度大于所述极化码的母码码字长度时,需要在编码后再选择若干比特进行重复传输。
对于打孔比特和重复比特,具体来说,指在物理层处理过程中,通过一定的算法,将用户数据中某些位置的数据删除或者重复,使得最终输出的数据比特数刚好与传输码字长度相同的过程通常被称之为速率匹配,而将确定需要删除或者重复的数据位置的计算过程称为速率匹配方法。在速率匹配方法中,将某些位置的数据删除的过程称为“打孔”,而将某些位置的数据重复放入下一个位置的过程,称为“重复”。由于“打孔”、“重复”的数据均是以比特为计量单位,因此,又常将“打孔”、“重复”的过程称为“比特打孔”和“比特重复”,或者称为“打孔和重复比特”。
因此,在极化码编码时,除了选择信息比特和冻结比特之外,比特位置选择方法还需要适用以下两种编码情况:(1)比特打孔,当极化码的传输码字长度小于所述极化码的母码码字长度时,需要在编码后将若干比特打孔,不进行传输;(2)比特重复,当极化码的传输码字长度大于所述极化码的母码码字长度时,需要在编码后再选择若干比特进行重复传输。
极化的过程,就是极化码编码的过程,编码前的比特经过了编码矩阵,这个编码矩阵就是极化的过程,所以比特信道,或者说极化信道,是针对编码前的比特来说,而编码后的比特直接在物理介质进行传输。可见,所述极化码的传输信道,指在极化编码后通过物理层传输介质传输时的信道,所述比特信道是指在极化编码前,为了对应极化码的传输信道而对极化码的码字进行分割形成不同的码字分组,由于是以比特形式对应于传输信道,称之为比特信道。数字信号以信息数据的形式在比特信道极化后通过传输信道来传输,因此,极化码的比特信道和传输信道是一一对应的,简单来说,比特信道是码字极化后的信道,传输信道是物理介质传输信道。所述极化码的比特信道的可靠度序列,是指根据极化码的传输信道判断各个比特信道的可靠度,再按照比特信道的可靠度形成的比特信道的顺序排列。
由于极化码的比特信道和传输信道是一一对应的,因此极化码的比特信道的可靠度可根据极化码的传输信道的信噪比来判断,即根据极化码的传输信道的信噪比,获取所述极化码的比特信道的可靠度序列,在极化码编码时,根据比特性质进行比特位置的选择,做到可靠度高的信道传输信息比特,可靠度较低的信道传输固定比特,从而提升传输的可靠性。
信噪比,英文名称叫做SNR或S/N(SIGNAL-NOISE RATIO),在数字通信系统中,信噪比一般是指终端机的数字解调器或译码器输出端的每个数字波形(比特)的平均信号能量E与单位频带内的噪声功率N0的比值E/N0,又称为归一化信噪比或能量信噪比,是常用的指标。也可用E/N0与差错(误码)概率Pe间的一组曲线表示不同的数字调制与解调,或不同类型信道编、译码的通信质量的优劣,一般情况下,信噪比应该越高越好。信噪比的计量单位是dB,其计算方法是10lg(PS/PN),其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率。
设码长为N的可靠度序列为Q={Q[0],Q[1],…,Q[N-1]},由于极化码是一个比特对应一个比特信道,则码长为N的码字对应N个比特信道,极化码的比特信道的可靠度序列Q在数值上存在Q=N的关系,优选的,可靠度从低到高排列。
根据极化码的传输信道的信噪比,获取极化码的比特信道的可靠度序列,包括但不限于使用巴氏参数、高斯运算。以下以巴氏参数法为例来加以说明。
以巴氏参数法获取所述极化码的比特信道的可靠度序列的过程如下:
(1)根据极化码的传输信道的信噪比,采用巴氏参数法,迭代求解计算出比特信道的巴氏参数,并生成比特信道的可靠度序列。
Figure BDA0001355988310000071
表示第i个比特信道
Figure BDA0001355988310000072
的巴氏参数,则比特信道的巴氏参数可由如下的迭代公式计算得到:
Figure BDA0001355988310000073
Figure BDA0001355988310000074
其中,
Figure BDA0001355988310000075
Z(W)为传输信道W的巴氏参数,表示信道的传输性能。注意,巴氏参数越小,表示信道可靠度越高。在实际无线通信中,信道为AWGN信道(加性高斯白噪声,Additive White Gaussian Noise),或者Fading信道(即瑞利衰落信道,Rayleigh fadingchannel)。在AWGN信道下巴氏参数的计算方法如下:
Figure BDA0001355988310000076
其中,σ2是符号发送功率为单位功率时,i.i.d.(指independent andidentically distributed,独立同分布)零均值高斯随机变量的方差。设BPSK符号(BinaryPhase Shift Keying,二进制相移键控)发送功率为Ps,则信噪比为
Figure BDA0001355988310000077
如果是Fading信道,则信噪比为
Figure BDA0001355988310000078
其中h为衰落信道系数。因此,可知Z(W)=e
采用巴氏参数法计算比特信道的巴氏参数,生成比特信道可靠度序列,巴氏参数法实现简单,实现复杂度低,且生成的比特可靠度序列满足嵌套性。
S200、判断所述极化码的传输码字长度与所述极化码的母码码字长度的长度关系。
所述极化码的传输码字长度,是指比特信道的码字中包含的码元个数,码字长度,简称码长。“码元”,或称为“码位”,是对计算机网络传送的二进制数字中的每一位的通称,由若干个码元序列表示的数据单元代码通常称为“码字”,例如,二进制数字1000001是由7个码元组成的序列,可以视为一个码字,码字长度为7。设极化码的传输码字长度为M,则M=K/码率,其中,码率是指每秒钟处理多少比特的数据,K为文件数据的大小为多少比特。
所述母码,是指极化码构造时的目标码字形式。所述母码码字长度,即指母码的码字长度。由于在极化编码之前,为了在N个连续的二进制输入子信道
Figure BDA0001355988310000081
上传输信息数据,需要对极化码的码字进行构造。对极化码的码字进行构造,是根据码字的性质和每个子信道的传输量,将信息数据的码字进行分割,形成对应极化码编码后通过传输信道传输时的目标码字形式。
判断所述极化码的传输码字长度与母码码字长度的长度关系,即比较所述极化码的传输码字长度与作为母码的目标码字形式的长度的关系,所述极化码的传输码字长度是大于、等于还是小于母码的码字长度。由于文件数据的大小是不固定的,因此极化码的传输码字长度正好等于母码的码字长度的几率会比较小,更多的情况是所述极化码的传输码字长度是大于或者还是小于母码的码字长度。
在一个实施例中,所述判断所述极化码的传输码字长度与所述极化码的母码码字长度的长度关系的步骤之前还包括:
根据所述极化码的传输码字长度,获取所述极化码的传输码字长度最接近的2的幂次方,将所述最接近的2的幂次方作为所述极化码的母码码字长度。
由于极化码是以二进制数字0和1来传输的,因此数据传输时只能以2的幂次方的长度的数据量为单位进行传输,因此,极化码要以2的幂次方作为母码的目标码字形式进行构造,需要进一步具体根据所述极化码的传输码字长度确定所述极化码的母码以多大长度的数据量来传输能满足数据传输的需求,即为母码码字长度。
为了满足数据信息的传输需要,在本发明实施例中,优选的,所述母码码字长度选取为与所述传输码字长度最接近的2的幂次方,这样,能在满足极化码传输要求的同时实现数据信息的最快传输,比如,所述极化码的传输码字长度为M=70,与70最接近的2的幂次方为64,则母码码字长度N=64,可进一步判断所述极化码的传输码字长度与母码码字长度的长度关系为M>N。
S300、根据所述长度关系,获取所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量。
当所述传输码字长度M小于所述母码码字长度N时,需要在编码后将若干比特打孔,不进行传输。设所述极化码的不同性质的比特需要编码的比特数量如下:设信息比特数量为K(这里将CRC校验比特,PC校验比特或者Hash校验比特都视为信息比特),打孔比特数量为P,冻结比特数量为F,则K、P和F满足如下关系:K+F=M,M+P=N;
当传输码字长度M等于所述母码码字长度N时,此时只需传输信息比特和冻结比特即可,设所述极化码的不同性质的比特需要编码的比特数量如下:设信息比特数量为K(这里将CRC校验比特,PC校验比特或者Hash校验比特都视为信息比特),冻结比特数量为F,则K和F满足如下关系:K+F=M=N;
当传输码字长度M大于所述母码码字长度N时,需要在编码后再选择若干比特进行重复传输。设已知信息比特数量为K(这里将CRC校验比特,PC校验比特或者Hash校验比特都视为信息比特),冻结比特数量为F,重复比特数量RE,则K、F和RE满足如下关系:K+F=N,N+RE=M。
S400、根据所述可靠度序列、所述长度关系和所述需要编码的比特数量,获取所述极化码的不同性质比特在比特信道上的位置。
比特位置,即指比特在比特信道上的位置,比特位置选择,指不同性质的比特在比特信道上的位置选择,即用比特信道上的哪个位置来传输相应性质的比特。
为了挺高传输的可靠性,根据比特数据的重要性和性质,对所述极化码不同性质的比特选择不同可靠度的比特信道的位置来传输,比如信息比特通过比特信道的可靠度高的比特位置传输,由于冻结比特一般情况下为均是0比特的固定比特,所以可通过比特信道可靠度较低的比特位置传输,也不会影响解码时的准确性,本发明实施例正是提供一种极化码比特位置选择方法,通过对所述极化码不同性质的比特,比如信息比特、冻结比特、打孔比特或重复比特,选择可靠度不同的比特信道的位置传输相应性质的比特实现传输时的数据传输可靠性。
具体来说,本发明实施例提供的比特位置选择方法,根据所述可靠度序列、所述长度关系和所述需要编码的比特数量,获取所述极化码不同性质比特在比特信道上的对应传输位置。
请参阅图2,图2为本发明提供的极化码比特位置选择方法另一个实施例的流程图,其中,步骤S10-S50分别与图1所示对应步骤S100-S300相同或基本相同,故此处不再赘述,并通过引用的方式包含于此。
所述根据所述可靠度序列、所述长度关系和所述需要编码的比特数量,获取所述极化码的不同性质比特在比特信道上的位置的步骤包括:
步骤S60、当判断所述极化码的传输码字长度小于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特、打孔比特和冻结比特在所述比特信道上的位置进行选择;
具体包括步骤:
S61、对信息比特位置和打孔比特位置进行联合选择,确定信息比特位置;
S62、确定打孔比特位置;
S63、确定冻结比特位置;
S90、极化码比特位置选择结束。
或者,步骤S70、当判断所述极化码的传输码字长度等于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特和冻结比特在所述比特信道上的位置进行选择;
具体包括:
S71、确定信息比特位置;
S72、确定冻结比特位置;
S90、极化码比特位置选择结束。
或者,步骤S80、当判断所述极化码的传输码字长度大于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特、冻结比特和重复比特在所述比特信道上的位置进行选择,
具体包括:
S81、确定信息比特位置;
S82、确定冻结比特位置;
S83、确定重复比特位置;
S90、极化码比特位置选择结束。
在一个实施例中,所述当判断所述极化码的传输码字长度小于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特、打孔比特和冻结比特在所述比特信道上的位置进行选择的步骤包括:
从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到信息比特集合,直到所述信息比特集合中的信息比特的数量等于所述极化码需要编码的信息比特数量;
从所述可靠度序列中可靠度最低的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到打孔比特集合,直到所述打孔比特集合中的打孔比特的数量等于所述极化码需要编码的打孔比特数量;
从所述可靠度序列中可靠度最低的比特位置开始,跳过所述打孔比特,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到冻结比特集合,直到所述冻结比特集合中的冻结比特的数量等于所述极化码需要编码的冻结比特数量。
其中,所述比特位置序号是指所述极化码的比特信道上比特位置的初始序列中的排序序号,即在步骤根据极化码的传输信道的信噪比,获取所述极化码的比特信道的可靠度序列之前的比特信道上比特位置的排序序号。
在一个实施例中,所述从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到信息比特集合,直到所述信息比特集合中的信息比特的数量等于所述极化码需要编码的信息比特数量的步骤包括:
判断所述信息比特集合中信息比特数量是否小于所述极化码需要编码的信息比特数量;
如果判断所述信息比特集合中信息比特数量小于所述极化码需要编码的信息比特数量,则从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到所述信息比特集合,否则,结束信息比特的选择;
判断所述可靠度序列中比特位置序号是否位于所述极化码的比特信道上比特位置初始序列的前半部;
如果判断所述可靠度序列中比特位置序号位于所述极化码的比特信道上比特位置初始序列的前半部,则判断所述打孔比特集合中的打孔比特数量是否小于所述极化码需要编码的打孔比特数量,否则,继续判断所述信息比特集合中信息比特数量是否小于所述极化码需要编码的信息比特数量;
如果判断所述打孔比特集合中的打孔比特数量小于所述极化码需要编码的打孔比特数量,则从可靠度最高的比特信道的位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到打孔比特集合,同时从所述信息比特集合中移除所述加入到打孔比特集合中的所述比特位置序号对应位置的比特,继续判断所述信息比特集合中信息比特数量是否小于所述极化码需要编码的信息比特数量。
即确定信息比特的过程如下:
1.判断所述信息比特集合中信息比特数量与所述极化码的需要编码的信息比特数量之间的关系;
2.如果判断所述信息比特集合中信息比特数量等于所述极化码的需要编码的信息比特数量,则信息比特的比特位置选择结束;
3.如果判断所述信息比特集合中信息比特数量小于所述极化码的需要编码的信息比特数量,则从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,每一次过程都按照所述可靠度序列中的可靠度次序,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到所述信息比特集合,并进行下列过程:
3.1判断所述可靠度序列中比特位置序号与所述母码码字长度的半码长的关系;
由于一个比特对应一个比特位置,码长为N的比特信道上有N个比特位置,也可以理解为N个比特子信道,则所述可靠度序列中比特位置序号也总共有N个,当判断所述可靠度序列中比特位置序号是否位于所述极化码的比特信道上比特位置初始序列的前半部时,如果比特位置序号是用自然数字1、2、3…来排序,则可以通过判断所述可靠度序列中比特位置序号与所述母码码字长度的半码长的关系来判断,即判断所述可靠度序列中比特位置序号与N/2的关系来判断:
当所述可靠度序列中比特位置序号小于N/2,所述可靠度序列中比特位置序号位于所述极化码的比特信道上比特位置初始序列的前半部;
当所述可靠度序列中比特位置序号大于N/2,所述可靠度序列中比特位置序号位于所述极化码的比特信道上比特位置初始序列的后半部;
当所述可靠度序列中比特位置序号等于N/2,所述可靠度序列中比特位置序号位于所述极化码的比特信道上比特位置初始序列的中间。
3.2如果判断所述可靠度序列中比特位置序号大于或者等于所述母码码字长度的半码长,即所述可靠度序列中比特位置序号位于所述极化码的比特信道上比特位置初始序列的后半部或中间,则继续判断所述信息比特集合中信息比特数量是否小于所述极化码需要编码的信息比特数量,即返回步骤1;
3.3如果判断所述比特信道的比特位置序号小于所述母码码字长度的半码长,即所述可靠度序列中比特位置序号位于所述极化码的比特信道上比特位置初始序列的前半部,则进行下列过程:
3.3.1判断所述打孔比特集合中的打孔比特数量与所述极化码的需要编码的打孔比特数量之间的关系;
3.3.2如果判断所述打孔比特集合中的打孔比特数量等于所述极化码的需要编码的打孔比特数量,则继续判断所述信息比特集合中信息比特数量是否小于所述极化码的需要编码的信息比特数量,即返回步骤1;
3.3.3如果判断所述打孔比特集合中的打孔比特数量小于所述极化码的需要编码的打孔比特数量,则从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到打孔比特集合,同时从所述信息比特集合中移除所述加入到打孔比特集合中的所述比特位置序号对应位置的比特,继续判断所述信息比特集合中信息比特数量是否小于所述极化码需要编码的信息比特数量,即返回步骤1。
具体来说,请继续参阅图2和图3,图3为本发明提供的极化码比特位置选择方法中当码字长度小于母码码字长度时确定信息比特的流程图,具体包括步骤:
S1、信息比特位置确定开始,即信息比特位置选择开始;
S2、判断所述信息比特集合中信息比特数量
Figure BDA0001355988310000151
与所述极化码需要编码的信息比特数量K之间的关系,如果
Figure BDA0001355988310000152
则转入步骤S7,如果
Figure BDA0001355988310000153
则进入步骤S3;
S3、如果判断所述信息比特集合中信息比特数量小于所述极化码需要编码的信息比特数量,即
Figure BDA0001355988310000154
则从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到所述信息比特集合,并进行下列过程:
S4、判断比特位置序号n与所述母码码字长度的半码长N/2的关系;
如果判断所述比特位置序号大于或者等于所述母码码字长度的半码长,即如果可靠度序列Q中比特位置序号大于或者等于N/2,亦即当n≥N/2时,所述可靠度序列中比特位置序号n位于所述极化码的比特信道上比特位置初始序列的后半部或中间,则继续判断所述信息比特集合中信息比特数量是否小于所述极化码的需要编码的信息比特数量,即返回步骤S2;
S5、如果判断所述比特信道的比特位置序号小于所述母码码字长度的半码长,如果Q中比特位置序号对应位置小于N/2,所述可靠度序列中比特位置序号位于所述极化码的比特信道上比特位置初始序列的前半部,则对打孔比特集合中打孔比特数量
Figure BDA0001355988310000161
的值进行判断,进行下列过程:
判断所述打孔比特集合中的打孔比特数量与所述极化码需要编码的打孔比特数量之间的关系;
如果判断所述打孔比特集合中的打孔比特数量等于所述极化码需要编码的打孔比特数量,即
Figure BDA0001355988310000162
则返回步骤S2;
S6、如果判断所述打孔比特集合中的打孔比特数量小于所述极化码的需要编码的打孔比特数量,即
Figure BDA0001355988310000163
则从可靠度最高的比特信道的位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到打孔比特集合,同时从所述信息比特集合中移除所述加入到打孔比特集合中的所述比特位置序号对应位置的比特,即依次将Q中所述比特位置序号对应位置的比特加入到打孔比特集合,同时,将该比特移出信息比特集合,并返回S2;
S7,如果判断所述信息比特集合中信息比特数量等于所述极化码的需要编码的信息比特数量,则信息比特的比特位置选择结束,即
Figure BDA0001355988310000164
则选择结束。
当所述极化码的传输码字长度M小于母码码字长度N时,需要进行比特打孔,极化码不同性质比特位置选择过程如下:
步骤一,从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述比特位置的比特加入到信息比特集合中。同时判断比特位置所在的比特序号n与半码长N/2的比较,如果n大于N/2,则继续添加比特位置的比特至信息比特集合,直到确定信息比特集合;
步骤二,如果比特序号n小于N/2,则从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,将所述比特位置的比特加入到打孔比特集合中,同时从信息比特集合中去除所述加入到打孔比特集合中的比特位置的比特;
步骤三,从所述可靠度序列中可靠度最低的比特位置开始,依次将所述比特位置的比特加入到打孔比特集合中,确定打孔比特集合;
步骤四,继续将所述可靠度序列中剩余比特位置的比特加入到冻结比特集合中,确定冻结比特集合。
进一步具体来说,当所述极化码的传输码字长度M小于母码码字长度N时,需要在编码后将若干比特打孔,不进行传输。设信息比特集合为
Figure BDA0001355988310000171
(这里将CRC校验比特,PC校验比特或者Hash校验比特都视为信息比特),其数量为
Figure BDA0001355988310000172
打孔比特集合为
Figure BDA0001355988310000173
其数量为
Figure BDA0001355988310000174
冻结比特集合为
Figure BDA0001355988310000175
其数量为
Figure BDA0001355988310000176
所有集合初始化为空集,数量为零,即
Figure BDA0001355988310000177
同时,通过上述方法获取信息比特数量为K,打孔比特数量为P,冻结比特数量为F。
具体步骤阐述如下,
步骤1,确定信息比特,
步骤1.1,如果
Figure BDA0001355988310000178
则比特选择结束,如果
Figure BDA0001355988310000179
则从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将Q中比特位置序号对应位置的比特加入到信息比特集合;
步骤1.2,如果Q中比特位置序号对应位置的序号大于等于N/2,则继续步骤1.1;
步骤1.3,如果Q中比特位置序号对应位置的序号小于N/2,则对
Figure BDA00013559883100001710
的值进行判断;
步骤1.4,如果
Figure BDA00013559883100001711
则继续步骤1.1,如果
Figure BDA00013559883100001712
则从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将Q中比特位置序号对应位置的比特加入到打孔比特集合,同时,将所述加入到打孔比特集合中的所述比特位置序号对应位置的比特移出信息比特集合。继续步骤1.1;
步骤2,确定打孔比特,
步骤2.1,如果
Figure BDA0001355988310000181
则比特选择结束,如果
Figure BDA0001355988310000182
则从所述可靠度序列中可靠度最低的比特位置开始,依次将Q中比特位置序号对应位置的比特加入到打孔比特集合,继续步骤2.1;
步骤3,确定冻结比特,
步骤3.1,如果
Figure BDA0001355988310000183
则比特选择结束,如果
Figure BDA0001355988310000184
则从所述可靠度序列中可靠度最低的比特位置开始,跳过打孔比特,依次将Q中比特位置序号对应位置的比特加入到冻结比特集合,继续步骤3.1。
下面以计算机处理流程进一步说明当码字长度M小于母码码字长度N时所述方法的过程。
当传输码字长度M小于母码码字长度N时,需要在编码后将若干比特打孔,不进行传输。
设码长为N的可靠度序列为Q={Q[0],Q[1],…,Q[N-1]},可靠度从低到高,对应巴氏参数从高到低。同时,设信息比特集合为
Figure BDA0001355988310000185
(这里将CRC校验比特,PC校验比特或者Hash校验比特都视为信息比特),其数量为
Figure BDA0001355988310000186
打孔比特集合为
Figure BDA0001355988310000187
其数量为
Figure BDA0001355988310000188
冻结比特集合为
Figure BDA0001355988310000189
其数量为
Figure BDA00013559883100001810
所有集合初始化为空集,数量为零。
比特选择实现步骤如下:
比特位置选择方法过程如下,
输入:码字长度N,通过巴氏参数法计算得到可靠度序列Q,信息比特数量K,打孔比特数量P,冻结比特数量F,
过程:
Figure BDA0001355988310000191
Figure BDA0001355988310000201
输出:信息比特集合
Figure BDA0001355988310000202
打孔比特集合
Figure BDA0001355988310000203
冻结比特集合
Figure BDA0001355988310000204
在一个实施例中,所述当判断所述极化码的传输码字长度等于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特和冻结比特在比特信道上的位置进行选择的步骤包括:
从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到信息比特集合,直到所述信息比特集合中的信息比特的数量等于所述极化码需要编码的信息比特数量;
将所述可靠度序列中剩余的比特位置序号对应位置的比特,依次加入到所述冻结比特集合。
此种情形比较简单,直接根据可靠度选择各自数量的比特加入到相应比特集合即可。
在一个实施例中,所述当判断所述极化码的传输码字长度大于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特的需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特、冻结比特和重复比特在比特信道上的位置进行选择的步骤包括:
从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到信息比特集合,直到所述信息比特集合中的信息比特的数量等于所述极化码需要编码的信息比特数量;
从所述可靠度序列中可靠度最低的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到冻结比特集合,直到所述冻结比特集合中的冻结比特的数量等于所述极化码需要编码的冻结比特数量;
将所述信息比特集合与所述冻结比特集合联合构造序列,从所述序列的前部可靠度最低的比特位置开始,依次将所述序列中比特位置序号对码长取模的值对应位置的比特加入到重复比特集合,直到所述重复比特集合中的重复比特的数量等于所述极化码需要编码的重复比特数量。
即当所述极化码的传输码字长度M大于母码码字长度N时,需要进行比特重复,极化码不同性质比特位置选择过程如下:
步骤一,从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述比特位置序号对应位置的比特加入到信息比特集合中,直到所述信息比特集合中的信息比特的数量等于所述极化码需要编码的信息比特数量,确定信息比特集合;
步骤二,从所述可靠度序列中可靠度最低的比特位置开始,依次将所述比特位置序号对应位置的比特加入到冻结比特集合中,直到所述冻结比特集合中的冻结比特数量等于所述极化码需要编码的冻结比特数量,确定冻结比特集合;
步骤三,将所述信息比特集合与所述冻结比特集合联合构造系列T,优选的,所述信息比特集合中的比特依次在所述序列序列T的前部,所述冻结比特集合中的比特依次在所述序列序列T的后部,从序列T前部开始依次将比特位置序号与码长N的模值的比特位置序号对应位置的比特加入到重复比特集合,确定重复比特集合。
进一步具体来说,当所述极化码的传输码字长度M大于母码码字长度N时,需要在编码后再选择若干比特进行重复传输。设重复比特集合为ε,其数量为|ε|,同时,已获取信息比特数量为K,冻结比特数量为F,重复比特数量RE
具体过程阐述如下:
步骤1,确定信息比特,
步骤1.1,如果
Figure BDA0001355988310000221
则比特选择结束。如果
Figure BDA0001355988310000222
则从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将Q中比特位置序号对应位置的比特加入到信息比特集合,继续步骤1.1;
步骤2,确定打孔比特,
步骤2.1,如果
Figure BDA0001355988310000223
则比特选择结束,如果
Figure BDA0001355988310000224
则从所述可靠度序列中可靠度最低的比特位置开始,依次将Q中比特位置序号对应位置的比特加入到打孔比特集合,继续步骤2.1;
步骤3,确定重复比特,
步骤3.1,根据确定的所述信息比特位置和冻结比特位置构造序列,
Figure BDA0001355988310000225
步骤3.2,如果|ε|≥RE,则比特选择结束。如果|ε|<RE,则从所述序列T的前部开始可靠度最低的比特位置开始,依次将T中T[(m)N]的值对应位置的比特加入到重复比特集合。其中,(·)N表示对N取模,继续步骤3.2。
下面以计算机处理流程进一步说明当传输码字长度M大于母码码字长度N时所述方法的过程。
当传输码字长度M大于母码码字长度N时,需要在编码后再选择若干比特进行重复传输。
设码长为N的可靠度序列为Q={Q[0],Q[1],…,Q[N-1]},可靠度从低到高,对应巴氏参数从高到低。同时,设信息比特集合为
Figure BDA0001355988310000226
(这里将CRC校验比特,PC校验比特或者Hash校验比特都视为信息比特),其数量为
Figure BDA0001355988310000231
冻结比特集合为
Figure BDA0001355988310000232
其数量为
Figure BDA0001355988310000233
重复比特集合为ε,其数量为|ε|。
比特选择实现步骤如下:
比特位置选择方法过程如下,
输入:码字长度N,通过巴氏参数法计算得到可靠度序列Q,信息比特数量K,冻结比特数量F,重复比特数量RE
过程:
Figure BDA0001355988310000234
Figure BDA0001355988310000241
输出:信息比特集合
Figure BDA0001355988310000242
冻结比特集合
Figure BDA0001355988310000243
重复比特集合为ε。
下面再以两个具体实施来说明上述过程。
(一)第一个实施例。
请参阅图4,图4为本发明提供的当传输码字长度小于母码码字长度时极化码比特位置选择方法的一个具体实施例,在传输码字长度为M=6,母码码字长度为N=8,信息比特数量为K=4,打孔比特数量为P=2,冻结比特数量为F=2时的比特位置选择示意图。
本发明实施例提供的一种极化码比特位置选择方法的流程图如图2所示。以码长N=8,传输信道信噪比SNR=0dB为例,根据相关条件进行比特位置的选择。
(1)生成比特信道可靠度序列
采用巴氏参数法,其可靠度序列为Q=[0,1,2,4,3,5,6,7]。
(2)当所述极化码的传输码字长度M小于母码码字长度N时,需要在编码后将若干比特打孔,不进行传输。
在传输码字长度为M=6,母码码字长度为N=8,信息比特数量为K=4,打孔比特数量为P=2,冻结比特数量为F=2时的比特位置选择,具体步骤阐述如下:,
步骤一,从可靠度最高的比特位置开始,依次将7,6,5加入到信息比特集合;
步骤二,将比特序号3加入到信息比特集合,判断3小于N/2=4,于是将比特序号7加入到打孔比特集合,同时将7从信息比特集合中去除;
步骤三,继续将比特序号4加入到信息比特集合中,确定信息比特集合为
Figure BDA0001355988310000251
步骤四,从可靠度最低的比特位置开始,将比特序号0加入到打孔比特集合中,确定打孔比特集合为
Figure BDA0001355988310000252
步骤五,继续将比特序号1和2加入到冻结比特集合中,确定冻结比特集合为
Figure BDA0001355988310000253
相关比特位置选择,示意图如图4所示,其中黑色圆圈表示信息比特,白色圆圈表示冻结比特,纹案圆圈表示打孔比特。
(二)第二个具体实施例。
请参阅图5,图5为本发明提供的当传输码字长度大于母码码字长度时,极化码比特位置选择方法的一个具体实施例,在传输码字长度为M=11,母码码字长度为N=8,信息比特数量为K=4,冻结比特数量为F=4,重复比特数量为RE=3时的比特位置选择示意图。
具体过程阐述如下:
(1)生成比特信道可靠度序列,其可靠度序列为Q=[0,1,2,4,3,5,6,7];
(2)当传输码字长度M大于母码码字长度N时,需要在编码后将若干比特打孔,不进行传输。在传输码字长度为M=11,母码码字长度为N=8,信息比特数量为K=4,冻结比特数量为F=4,重复比特数量为RE=3时的比特位置选择,具体步骤阐述如下,
步骤一,从可靠度最高的比特位置开始,依次将7,6,5,3加入到信息比特集合,确定信息比特集合为
Figure BDA0001355988310000261
步骤二,从可靠度最低的比特位置开始,依次将比特序号0,1,2,4加入到打孔比特集合中,确定打孔比特集合为
Figure BDA0001355988310000262
步骤三,根据确定的信息比特位置和冻结比特位置构造序列T={3,5,6,7,0,1,2,4},根据序列T从前部开始依次选出3,5,6加入到重复比特集合,确定重复比特集合为ε={3,5,6};
相关比特位置选择,示意图如图3所示,其中黑色圆圈表示信息比特,白色圆圈表示冻结比特,灰色圆圈表示重复比特。
本发明实施例提供的一种极化码比特位置选择方法,在极化码编码时,基于比特信道的可靠度序列,根据不同的传输情况,对信息比特、打孔比特和冻结比特的比特位置进行联合选择,或对信息比特、冻结比特和重复比特的比特位置进行联合选择。本发明实施例将不同性质的比特基于比特信道的可靠度序列进行各个类型比特位置的联合选择,保证了其内在的相关性,具有实现复杂度低,理论基础强的特点。
请参阅图6,在一个实施例中,本发明提供一种极化码比特位置选择装置,所述装置包括:
序列获取模块10,用于根据极化码的传输信道的信噪比,获取所述极化码的比特信道的可靠度序列;
具体来说,当传输介质确定后,传输介质的信噪比也就已知了,此时通过输入设备或者从数据库等存储媒介中直接获取相应传输介质的信噪比即可,获取传输信道的信噪比后,通过设置好的算法获取比特信道的可靠度指标,进而获得比特信道的可靠度序列。
确定模块20,用于确定所述极化码的传输码字长度与所述极化码的母码码字长度的长度关系;
通过中央处理器根据预设的算法确定。
比特数量获取模块30,用于根据所述长度关系,获取所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量;
通过中央处理器根据预设的算法直接获取。
比特位置获取模块40,用于根据所述可靠度序列、所述长度关系和所述需要编码的比特数量,获取所述极化码的不同性质比特在比特信道上的位置;
通过中央处理器根据预设的算法获取并通过显示设备显示出来。
在一个实施例中,所述比特位置获取模块包括:
第一选择单元,用于当判断所述极化码的传输码字长度小于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特的需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特、打孔比特和冻结比特在所述比特信道上的位置进行选择;
第二选择单元,用于当判断所述极化码的传输码字长度等于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特的需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特和冻结比特在所述比特信道上的位置进行选择;
第三选择单元,用于当判断所述极化码的传输码字长度大于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特的需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特、冻结比特和重复比特在比特信道上的位置进行选择。
在一个实施例中,本发明还提供一个或多个存储有计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质,所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时,其中,可使得所述一个或多个处理器执行所述方法的步骤。
请参阅图7,在一个实施例中,本发明还提供一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其中,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述程序可存储于一计算机可读取存储介质中,如本发明实施例中,该程序可存储于计算机系统的存储介质中,并被该计算机系统中的至少一个处理器执行,以实现包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和控制,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种极化码比特位置选择方法,其特征在于,所述方法包括:
根据极化码的传输信道的信噪比,获取所述极化码的比特信道的可靠度序列;
确定所述极化码的传输码字长度与所述极化码的母码码字长度的长度关系;
根据所述长度关系,获取所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量;
根据所述可靠度序列、所述长度关系和所述需要编码的比特数量,获取所述极化码的不同性质比特在比特信道上的位置;
其中,所述根据所述可靠度序列、所述长度关系和所述需要编码的比特数量,获取所述极化码的不同性质比特在比特信道上的位置的步骤包括:
当判断所述极化码的传输码字长度小于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特、打孔比特和冻结比特在所述比特信道上的位置进行选择;
其中,所述当判断所述极化码的传输码字长度小于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特、打孔比特和冻结比特在所述比特信道上的位置进行选择的步骤包括:
从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到信息比特集合,直到所述信息比特集合中的信息比特的数量等于所述极化码需要编码的信息比特数量;
从所述可靠度序列中可靠度最低的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到打孔比特集合,直到所述打孔比特集合中的打孔比特的数量等于所述极化码需要编码的打孔比特数量;
从所述可靠度序列中可靠度最低的比特位置开始,跳过所述打孔比特,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到冻结比特集合,直到所述冻结比特集合中的冻结比特的数量等于所述极化码需要编码的冻结比特数量;
其中,所述从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到信息比特集合,直到所述信息比特集合中的信息比特的数量等于所述极化码需要编码的信息比特数量的步骤包括:
判断所述信息比特集合中信息比特数量是否小于所述极化码需要编码的信息比特数量;
如果判断所述信息比特集合中信息比特数量小于所述极化码需要编码的信息比特数量,则从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到所述信息比特集合,否则,结束信息比特的选择;
判断所述可靠度序列中比特位置序号是否位于所述极化码的比特信道上比特位置初始序列的前半部;
如果判断所述可靠度序列中比特位置序号位于所述极化码的比特信道上比特位置初始序列的前半部,则判断所述打孔比特集合中的打孔比特数量是否小于所述极化码需要编码的打孔比特数量,否则,判断所述信息比特集合中信息比特数量是否小于所述极化码需要编码的信息比特数量;
如果判断所述打孔比特集合中的打孔比特数量小于所述极化码需要编码的打孔比特数量,则从可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到打孔比特集合,同时从所述信息比特集合中移除所述加入到打孔比特集合中的所述比特位置序号对应位置的比特,继续判断所述信息比特集合中信息比特数量是否小于所述极化码需要编码的信息比特数量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述极化码的传输码字长度与所述极化码的母码码字长度的长度关系的步骤之前还包括:
根据所述极化码的传输码字长度,获取所述极化码的传输码字长度最接近的2的幂次方,将所述最接近的2的幂次方作为所述极化码的母码码字长度。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述可靠度序列、所述长度关系和所述需要编码的比特数量,获取所述极化码的不同性质比特在比特信道上的位置的步骤还包括:
当判断所述极化码的传输码字长度等于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特和冻结比特在所述比特信道上的位置进行选择;
当判断所述极化码的传输码字长度大于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特、冻结比特和重复比特在所述比特信道上的位置进行选择。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述当判断所述极化码的传输码字长度等于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特和冻结比特在比特信道上的位置进行选择的步骤包括:
从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到信息比特集合,直到所述信息比特集合中的信息比特的数量等于所述极化码需要编码的信息比特数量;
将所述可靠度序列中剩余的比特位置序号对应位置的比特,依次加入到所述冻结比特集合。
5.根据权利要求3述的方法,其特征在于,所述当判断所述极化码的传输码字长度大于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特的需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特、冻结比特和重复比特在比特信道上的位置进行选择的步骤包括:
从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到信息比特集合,直到所述信息比特集合中的信息比特的数量等于所述极化码需要编码的信息比特数量;
从所述可靠度序列中可靠度最低的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到冻结比特集合,直到所述冻结比特集合中的冻结比特的数量等于所述极化码需要编码的冻结比特数量;
将所述信息比特集合与所述冻结比特集合联合构造序列,从所述序列的前部可靠度最低的比特位置开始,依次将所述序列中比特位置序号对码长取模的值对应位置的比特加入到重复比特集合,直到所述重复比特集合中的重复比特的数量等于所述极化码需要编码的重复比特数量。
6.一种极化码比特位置选择装置,其特征在于,所述装置包括:
序列获取模块,用于根据极化码的传输信道的信噪比,获取所述极化码的比特信道的可靠度序列;
确定模块,用于确定所述极化码的传输码字长度与所述极化码的母码码字长度的长度关系;
比特数量获取模块,用于根据所述长度关系,获取所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量;
比特位置获取模块,用于根据所述可靠度序列、所述长度关系和所述需要编码的比特数量,获取所述极化码的不同性质比特在比特信道上的位置;其中,
所述比特位置获取模块包括:
第一选择单元,用于当判断所述极化码的传输码字长度小于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特的需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特、打孔比特和冻结比特在所述比特信道上的位置进行选择;
其中,所述当判断所述极化码的传输码字长度小于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特、打孔比特和冻结比特在所述比特信道上的位置进行选择包括:
从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到信息比特集合,直到所述信息比特集合中的信息比特的数量等于所述极化码需要编码的信息比特数量;
从所述可靠度序列中可靠度最低的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到打孔比特集合,直到所述打孔比特集合中的打孔比特的数量等于所述极化码需要编码的打孔比特数量;
从所述可靠度序列中可靠度最低的比特位置开始,跳过所述打孔比特,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到冻结比特集合,直到所述冻结比特集合中的冻结比特的数量等于所述极化码需要编码的冻结比特数量;
其中,所述从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到信息比特集合,直到所述信息比特集合中的信息比特的数量等于所述极化码需要编码的信息比特数量的步骤包括:
判断所述信息比特集合中信息比特数量是否小于所述极化码需要编码的信息比特数量;
如果判断所述信息比特集合中信息比特数量小于所述极化码需要编码的信息比特数量,则从所述可靠度序列中可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到所述信息比特集合,否则,结束信息比特的选择;
判断所述可靠度序列中比特位置序号是否位于所述极化码的比特信道上比特位置初始序列的前半部;
如果判断所述可靠度序列中比特位置序号位于所述极化码的比特信道上比特位置初始序列的前半部,则判断所述打孔比特集合中的打孔比特数量是否小于所述极化码需要编码的打孔比特数量,否则,判断所述信息比特集合中信息比特数量是否小于所述极化码需要编码的信息比特数量;
如果判断所述打孔比特集合中的打孔比特数量小于所述极化码需要编码的打孔比特数量,则从可靠度最高的比特位置开始,依次将所述可靠度序列中比特位置序号对应位置的比特加入到打孔比特集合,同时从所述信息比特集合中移除所述加入到打孔比特集合中的所述比特位置序号对应位置的比特,继续判断所述信息比特集合中信息比特数量是否小于所述极化码需要编码的信息比特数量。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述比特位置获取模块还包括:
第二选择单元,用于当判断所述极化码的传输码字长度等于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特的需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特和冻结比特在所述比特信道上的位置进行选择;
第三选择单元,用于当判断所述极化码的传输码字长度大于所述母码码字长度时,根据所述可靠度序列和所述极化码的不同性质比特的需要编码的比特数量,对所述极化码的信息比特、冻结比特和重复比特在比特信道上的位置进行选择。
8.一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-5任一项所述方法的步骤。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111641473B (zh) * 2019-03-01 2022-10-14 北京大学 一种缩短极化码方法和通信方法及系统
CN109905202B (zh) * 2019-03-21 2020-03-31 安徽大学 一种带有信息块译码错误纠正功能的极化码编译码方法
CN110336639B (zh) * 2019-06-23 2021-08-17 西安电子科技大学 一种基于容量分布的极化码多层编码调制方法及应用
CN112584144B (zh) * 2019-09-30 2022-04-12 华为技术有限公司 一种图像信号处理方法及装置
CN110708079B (zh) 2019-10-25 2021-05-07 北京邮电大学 一种极化码构造方法及装置
CN112003672B (zh) * 2020-08-12 2023-07-04 广东省新一代通信与网络创新研究院 一种Polar码的速率匹配方法、解速率匹配方法及装置
CN113395071B (zh) * 2021-08-17 2021-11-26 北京理工大学 极化码打孔方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102122966A (zh) * 2011-04-15 2011-07-13 北京邮电大学 基于信道极化的交错结构重复码的编码器及其编译码方法
CN102164025A (zh) * 2011-04-15 2011-08-24 北京邮电大学 基于重复编码和信道极化的编码器及其编译码方法
CN105811998A (zh) * 2016-03-04 2016-07-27 深圳大学 一种基于密度演进的极化码构造方法及极化码编译码系统
EP3079290A1 (en) * 2014-02-21 2016-10-12 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for rate matching of polar code
CN106803759A (zh) * 2016-12-27 2017-06-06 南京邮电大学 基于高斯构造的Polar码有效自适应译码方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102122966A (zh) * 2011-04-15 2011-07-13 北京邮电大学 基于信道极化的交错结构重复码的编码器及其编译码方法
CN102164025A (zh) * 2011-04-15 2011-08-24 北京邮电大学 基于重复编码和信道极化的编码器及其编译码方法
EP3079290A1 (en) * 2014-02-21 2016-10-12 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for rate matching of polar code
CN105811998A (zh) * 2016-03-04 2016-07-27 深圳大学 一种基于密度演进的极化码构造方法及极化码编译码系统
CN106803759A (zh) * 2016-12-27 2017-06-06 南京邮电大学 基于高斯构造的Polar码有效自适应译码方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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"simulation_results _R1-167209";Huawei, HiSilicon;《3GPP tsg_ran\WG1_RL1》;20160812;第1-2节 *

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