CN111030708B - 极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法和装置。该方法包括：通过递归运算，得到待译码的极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比和比特参数；将对数似然比构成对数似然比映射，根据对数似然比映射，确定候选路径的路径参数；通过路径参数和预设选取参数，确定各候选路径的目标概率，并根据目标概率和预设阈值，调整候选路径的数量，得到目标路径；通过对数似然比映射，根据预设判决规则确定各目标路径的候选译码结果；当候选译码结果未通过循环冗余校验时，重复循环过程，直至候选译码结果通过循环冗余校验，将通过循环冗余校验的候选译码结果作为目标译码结果。采用本方法能够提升译码性能。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法和装置。
背景技术
随着科学技术的发展，世界范围内已经开始了对于第五代移动通信技术(5th-Generation，5G)的研究工作。面对5G通信中对于低时延与高可靠通信需求，目前主要采用极化码的编码方式对以移动通信中的传输信息进行编码，之后采用采用串行抵消列表(Succession Cancellation List，SCL)对编码后的传输信息进行译码，以完成信息的传输。
传统的SCL译码方法为单次遍历方法，且SCL译码方法在译码时，需要采用固定长度的列表来保留最为可能的路径，并且为了保证好的译码性能，往往需要较大长度的列表以保留更多的可能路径，增加了计算量，提升了译码复杂度，从而导致了译码性能不佳。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提升译码性能的极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法和装置。
一种极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法，所述方法包括：
获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特；
对当前极化码比特对应的历史的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到当前极化码比特所对应的对数似然比和比特参数；
将当前极化码比特作为下一位极化码比特对应的历史极化码比特，并根据所述当前极化码比特对应的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到下一位极化码比特所对应的对数似然比和比特参数，直到得到所述极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比和比特参数；
将所述极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射；
根据所述对数似然比映射，计算多于一条的候选路径的路径参数；
通过所述路径参数和预设选取参数，确定各所述候选路径的目标概率，并根据所述目标概率和预设阈值，调整所述候选路径的数量，得到至少一条的目标路径；
通过所述对数似然比映射，根据预设判决规则确定各所述目标路径分别对应的候选译码结果；
当所有的目标路径所对应的候选译码结果均未通过循环冗余校验时，重复执行所述获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特的步骤至所述通过所述对数似然比映射，根据预设判决规则确定各所述目标路径分别对应的候选译码结果的步骤，直至任一条目标路径所对应的候选译码结果通过循环冗余校验，则停止循环过程，并将通过循环冗余校验的候选译码结果作为目标译码结果。
一种极化码的迭代可调软串行抵消列表译码装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特；
递归模块，用于对当前极化码比特对应的历史的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到当前极化码比特所对应的对数似然比和比特参数；
递归模块还用于将当前极化码比特作为下一位极化码比特对应的历史极化码比特，并根据所述当前极化码比特对应的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到下一位极化码比特所对应的对数似然比和比特参数，直到得到所述极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比和比特参数；
构成模块，用于将所述极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射；
计算模块，用于根据所述对数似然比映射，计算多于一条的候选路径的路径参数；
确定模块，用于通过所述路径参数和预设选取参数，确定各所述候选路径的目标概率，并根据所述目标概率和预设阈值，调整所述候选路径的数量，得到至少一条的目标路径；
确定模块还用于通过所述对数似然比映射，根据预设判决规则确定各所述目标路径分别对应的候选译码结果；
校验模块，用于当所有的目标路径所对应的候选译码结果均未通过循环冗余校验时，重复执行所述获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特的步骤至所述通过所述对数似然比映射，根据预设判决规则确定各所述目标路径分别对应的候选译码结果的步骤，直至任一条目标路径所对应的候选译码结果通过循环冗余校验，则停止循环过程，并将通过循环冗余校验的候选译码结果作为目标译码结果。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特；
对当前极化码比特对应的历史的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到当前极化码比特所对应的对数似然比和比特参数；
将当前极化码比特作为下一位极化码比特对应的历史极化码比特，并根据所述当前极化码比特对应的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到下一位极化码比特所对应的对数似然比和比特参数，直到得到所述极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比和比特参数；
将所述极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射；
根据所述对数似然比映射，计算多于一条的候选路径的路径参数；
通过所述路径参数和预设选取参数，确定各所述候选路径的目标概率，并根据所述目标概率和预设阈值，调整所述候选路径的数量，得到至少一条的目标路径；
通过所述对数似然比映射，根据预设判决规则确定各所述目标路径分别对应的候选译码结果；
当所有的目标路径所对应的候选译码结果均未通过循环冗余校验时，重复执行所述获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特的步骤至所述通过所述对数似然比映射，根据预设判决规则确定各所述目标路径分别对应的候选译码结果的步骤，直至任一条目标路径所对应的候选译码结果通过循环冗余校验，则停止循环过程，并将通过循环冗余校验的候选译码结果作为目标译码结果。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特；
对当前极化码比特对应的历史的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到当前极化码比特所对应的对数似然比和比特参数；
将当前极化码比特作为下一位极化码比特对应的历史极化码比特，并根据所述当前极化码比特对应的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到下一位极化码比特所对应的对数似然比和比特参数，直到得到所述极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比和比特参数；
将所述极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射；
根据所述对数似然比映射，计算多于一条的候选路径的路径参数；
通过所述路径参数和预设选取参数，确定各所述候选路径的目标概率，并根据所述目标概率和预设阈值，调整所述候选路径的数量，得到至少一条的目标路径；
通过所述对数似然比映射，根据预设判决规则确定各所述目标路径分别对应的候选译码结果；
当所有的目标路径所对应的候选译码结果均未通过循环冗余校验时，重复执行所述获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特的步骤至所述通过所述对数似然比映射，根据预设判决规则确定各所述目标路径分别对应的候选译码结果的步骤，直至任一条目标路径所对应的候选译码结果通过循环冗余校验，则停止循环过程，并将通过循环冗余校验的候选译码结果作为目标译码结果。
上述极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法和装置，通过循环迭代过程不断更新当前极化码比特所对应的对数似然比和比特参数。根据更新的对数似然比和比特参数，判断各候选路径为正确译码路径的可能性，自适应调整候选路径的数量，确定目标路径。从而可以在译码开始时采用较少的候选路径数量，并在译码过程中不断衡量候选路径为正确译码路径的可能性。若当前候选路径为正确译码路径的可能性较大，保持候选路径数量不变；若当前候选路径为正确译码路径的可能性较低时，则扩大候选路径数量，以保留更多的译码路径，防止误删正确路径。且通过循环冗余校验减少不必要的冗余循环计算，进而大大提升了译码性能。
附图说明
图1为一个实施例中极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法的应用场景图；
图2为一个实施例中极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法的流程示意图；
图3为一个实施例中通过路径参数和预设选取参数，确定各候选路径的目标概率，并根据目标概率和预设阈值，调整候选路径的数量，得到至少一条的目标路径步骤的流程示意图；
图4为一个实施例中极化码的迭代可调软串行抵消列表译码装置的结构框图；
图5为另一个实施例中极化码的迭代可调软串行抵消列表译码装置的结构框图；
图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。该应用环境包括发送端设备102和接收端设备104。发送端设备102和接收端设备104通过网络进行通信。其中，发送端设备102可以为基站，接收端设备104可以为终端设备。终端设备具体可以是台式终端或移动终端，移动终端具体可以手机、平板电脑、笔记本电脑等中的至少一种。本领域技术人员可以理解，图1中示出的应用环境，仅仅是与本申请方案相关的部分场景，并不构成对本申请方案应用环境的限定。
发送端设备102具体可包括极化码编码装置，用于执行后续极化编码方法。接收端设备104包括极化码译码装置，用于执行后续极化码译码方法，并输出译码结果。发送端设备102在需要向接收端设备104发送信息时，会对该信息进行极化码编码生成极化码序列。发送端设备102生成的每个极化码序列的长度为N，其中，N为正整数，也即，每个极化码序列由N个比特组成。而且，每个比特的取值为0或1，N通常为预设的正整数。接收端设备104接收到极化码序列后，会对极化码序列进行译码，得到译码结果。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法，以该方法应用于图1中的接收端设备104为例进行说明，包括以下步骤：
S202，获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特。
其中，待译码的极化码序列是由编码器编码后所得到的极化码序列。比如，编码器将二进制的8位极化码X＝[1,1,0,0,1,1,0,0]进行编码后，得到新的极化码序列Y＝[1.74，1.89，-1.91，0.04，0.85，2.21，-0.28，-0.20]，该新的极化码序列即为待译码的极化码序列。编码器具体可以通过BPSK(Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控)调制，并加入AWGN(Additive White Gaussian Noise，加性高斯白噪声)噪声对极化码进行编码。当前极化码比特是当前正在进行译码过程的极化码比特。
具体地，发送端设备可向接收端设备发送待译码的极化码序列，接收端设备可接受发送端设备发送来的待译码的极化码序列。接收端设备在译码过程中可确定当前极化码比特，并对待译码的极化码比特进行逐位译码。
S204，对当前极化码比特对应的历史的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到当前极化码比特所对应的对数似然比和比特参数。
其中，对数似然比是通信领域中的一种指标，用于软解码中反映译码结果的真实性。比特参数是译码序列在逐位译码过程中，译码至偶数位时的相关参数。
具体地，当前极化码比特所对应的对数似然比和比特参数需要根据当前极化码比特的历史极化码比特对应的对数似然比和比特参数进行递归运算得到。接收端设备可对当前极化码比特的历史极化码比特对应的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到当前极化码比特所对应的对数似然比和比特参数。
在一个实施例中，对数似然比可构造对数似然比映射，对数似然比的计算公式为：
其中，对数似然比映射是一个(n+1)×N矩阵。i表示矩阵的行，j表示矩阵的列。L(i+1，j)表示第i+1行的第j比特的对数似然比计算值。
表示的展开操作为
对数似然比映射的更新方向是从第一行L(i，：)到最后一行L(i+n，：)逐行更新。在一个实施例中，
表示的展开操作具体还可以为
其中，k＝0.9375为经验值。sign()为符号函数，min{}为取小函数。
在一个实施例中，比特参数可构造比特映射，比特参数的计算公式为：
其中，比特映射是一个(n+1)×N矩阵。L(i+1，j)表示第i+1行的第j比特的对数似然比计算值。比特映射的更新方向是从最后一行R(n+1，：)到第一行R(1，：)。
在一个实施例中，若当前极化码比特的历史极化码比特为待译码的序列中第一位开始译码的极化码比特时，该第一位开始译码的极化码比特所对应的对数似然比，可通过信道观测值计算得到。该第一位开始译码的极化码比特所对应的比特参数，可通过极化码比特的对数先验概率计算得到，计算公式为：
其中，W(ui＝0)表示该信道中任意极化码比特为0的概率，W(ui＝1)表示该信道中任意极化码比特为1的概率。
S206，将当前极化码比特作为下一位极化码比特对应的历史极化码比特，并根据当前极化码比特对应的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到下一位极化码比特所对应的对数似然比和比特参数，直到得到极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比和比特参数。
具体地，待译码的极化码序列中，每一位极化码比特都各自对应有对数似然比和比特参数。接收端设备可确定待译码的极化码序列中极化码比特的个数，并将极化码比特的个数所对应的数量作为循环的次数。接收端设备可根据循环的次数，将当前极化码比特作为下一位极化码比特对应的历史极化码比特，并根据当前极化码比特对应的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到下一位极化码比特所对应的对数似然比和比特参数，反复进行循环过程，直到循环次数达到预先设置的循环次数，进而得到极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比和比特参数。
S208，将极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射。
具体地，接收端设备可根据待译码的极化码序列中，每一位极化码比特各自对应的对数似然比确定相应映射矩阵的行数和列数，进而可根据相应映射矩阵的行数和列数，将极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射。
在一个实施例中，步骤S208，也就是将极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射的步骤，具体包括：确定预设循环次数以及极化码序列中的极化码比特的个数；将预设循环次数作为矩阵的行数，将极化码序列中的极化码比特的个数作为矩阵的列数；根据矩阵的行数和列数，将极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射。
具体地，对数似然比映射是一个矩阵，接收端设备可根据循环过程需要，确定预设循环次数。待译码的极化码序列中包括有极化码比特，接收端设备可根据极化码序列中的极化码比特，确定极化码比特的个数。接收端设备可将预设循环次数作为矩阵的行数，在译码的过程中，根据矩阵的行数逐行进行更新对应的对数似然比。接收端设备可将极化码序列中的极化码比特的个数作为矩阵的列数，在译码过程中，根据矩阵的列数逐列对极化码比特进行逐位译码。接收端设备可根据矩阵的行数和列数，将极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射。
这样，通过确定矩阵的行数，可对循环过程设置对应的循环次数，且通过确定待译码的极化码序列中每一位极化码比特对应的对数似然比，进行逐位更新，从而简化循环计算过程。
在一个实施例中，接收端设备可根据循环过程需要，确定预设循环次数为10次。接收端设备可根据极化码序列中的极化码比特，确定极化码比特的个数为5位。接收端设备可将预设循环次数作为矩阵的行数，将极化码序列中的极化码比特的个数作为矩阵的列数，则待译码的极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射为10行5列的矩阵。
S210，根据对数似然比映射，计算多于一条的候选路径的路径参数。
其中，候选路径是对极化码比特进行逐位译码后所确定的所有路径，候选路径的路径参数是候选路径在对数似然比域的正确性度量参数(Path Matrics，PM)。用于表示第l条译码路径在译码到第i个比特时仍是正确路径的可能性度量。当l取值为1时，表示当前候选路径只有1条，设定此时的路径参数为0。
则路径参数的计算公式为：
PMi[l]←PMi-1[l]+ln(1+e-L(n+1,i)[l])
其中，i表示当前极化码比特所在的位置，i从1取到N。
具体地，每一个极化码比特都分别对应有各自的对数似然比，每一个极化码比特可确定多条译码的候选路径。接收端设备可根据对应的对数似然比映射，计算每一条候选路径所对应的路径参数。
S212，通过路径参数和预设选取参数，确定各候选路径的目标概率，并根据目标概率和预设阈值，调整候选路径的数量，得到至少一条的目标路径。
其中，预设选取参数是一种选取参数，用于从候选路径中选择至少一条的路径作为目标路径。目标概率是候选路径的路径参数的转换形式，用于表示候选路径的译码正确概率。预设选取参数的计算公式为：
ρ←min(|L|×2，Llim)
其中，|L|译码列表的长度，即译码的候选路径。Lmin表示译码列表的最小长度，将列表的最大长度限制为路径值L的最小值，即Llim←Lmin。
目标概率的计算公式可以表示为：
其中，
表示根据路径参数新增的项，用于计算目标概率，并在候选路径中选取目标路径。
具体地，接收端设备可根据列表中候选路径的数量，确定预设选取参数，进而接收端设备可根据路径参数和预设选取参数，确定各候选路径的目标概率。接收端设备设定有预设阈值，根据预设阈值判断候选路径的调整方向。接收端设备可根据目标概率和预设阈值，调整候选路径的数量，得到至少一条的目标路径。
S214，通过对数似然比映射，根据预设判决规则确定各目标路径分别对应的候选译码结果。
具体地，预设判决规则，即对数似然比为非负数，设定候选译码结果为0，即对数似然比为负数，则设定候选译码结果为1。各目标路径分别对应有各自的候选译码结果。接收端设备可通过对数似然比映射，根据预设判决规则确定各目标路径分别对应的候选译码结果。
在一个实施例中，步骤S214，也就是通过对数似然比映射，根据预设判决规则确定各目标路径分别对应的候选译码结果的步骤，具体包括：在对数似然比映射中，确定与各目标路径中各极化码比特分别对应的对数似然比；当与各目标路径中各极化码比特分别对应的对数似然比为非负数时，设定各目标路径中各极化码比特所对应的候选译码结果为0；当与各目标路径中各极化码比特分别对应的对数似然比为负数时，设定各目标路径中各极化码比特所对应的候选译码结果为1。
具体地，对数似然比映射中，记录有各目标路径中各极化码比特分别对应的对数似然比，接收端设备可在对数似然比映射中，确定与各目标路径中各极化码比特分别对应的对数似然比。接收端设备可直接判断与各目标路径中各极化码比特分别对应的对数似然比的值大小情况。当接收端设备判断到与各目标路径中各极化码比特分别对应的对数似然比为非负数时，接收端设备可设定各目标路径中各极化码比特所对应的候选译码结果为0。当接收端设备判断到与各目标路径中各极化码比特分别对应的对数似然比为负数时，接收端设备可设定各目标路径中各极化码比特所对应的候选译码结果为1。
这样，通过预设判决规则，接收端设备可根据对数似然比，只要判断对应的对应似然比的值，便可快速准确地确定出各目标路径分别对应的候选译码结果。
S216，当所有的目标路径所对应的候选译码结果均未通过循环冗余校验时，重复执行获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特的步骤至通过对数似然比映射，根据预设判决规则确定各目标路径分别对应的候选译码结果的步骤，直至任一条目标路径所对应的候选译码结果通过循环冗余校验，则停止循环过程，并将通过循环冗余校验的候选译码结果作为目标译码结果。
其中，循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)是一种有效的码字校验方法，用于通过在编码码字中插入部分冗余符号，并在译码端进行校验以判断译码结果的正确性。
具体地，接收端设备可将所有的目标路径所对应的候选译码结果，分别进行循环冗余校验。当接收端设备监测到所有的目标路径所对应的候选译码结果均未通过循环冗余校验时，接收端设备可控制相关功能代码，返回前面重复执行获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特的步骤至通过对数似然比映射。根据预设判决规则确定各目标路径分别对应的候选译码结果的步骤。继续更新对数似然比映射，并根据更新后的对数似然比重新确定各目标路径分别对应的候选译码结果。直至任一条目标路径所对应的候选译码结果通过循环冗余校验，则停止更新对数似然比和候选译码结果的循环过程。接收端设备可将通过循环冗余校验的候选译码结果作为目标译码结果。
上述极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法中，通过循环迭代过程不断更新当前极化码比特所对应的对数似然比和比特参数。根据更新的对数似然比和比特参数，判断各候选路径为正确译码路径的可能性，自适应调整候选路径的数量，确定目标路径。从而可以在译码开始时采用较少的候选路径数量，并在译码过程中不断衡量候选路径为正确译码路径的可能性。若当前候选路径为正确译码路径的可能性较大，保持候选路径数量不变；若当前候选路径为正确译码路径的可能性较低时，则扩大候选路径数量，以保留更多的译码路径，防止误删正确路径。且通过循环冗余校验减少不必要的冗余循环计算，进而大大提升了译码性能。
在一个实施例中，步骤S212，也就是通过路径参数和预设选取参数，确定各候选路径的目标概率，并根据目标概率和预设阈值，调整候选路径的数量，得到至少一条的目标路径的步骤，具体包括：通过极化码序列所对应的译码列表，确定各候选路径的数量；根据各候选路径的数量确定预设选取参数；通过路径参数和预设选取参数，确定各候选路径的目标概率；若目标概率小于预设阈值、且候选路径的数量小于由译码列表所确定的最大路径数量，则将候选路径的数量扩大至原来的两倍，并重新选择相应两倍数量的候选路径作为目标路径；否则，保持候选路径的数量不变，并将候选路径作为目标路径。
具体地，译码列表中包括各候选路径以及各候选路径所对应的极化码比特，接收端设备可通过极化码序列所对应的译码列表，从译码列表中确定各候选路径的数量。预设选取参数的设定与各候选路径的数量有关，接收端设备可根据各候选路径的数量确定预设选取参数。各候选路径都分别对应有各自的路径参数，用于表示当前候选路径的译码正确率。接收端设备可通过路径参数和预设选取参数，计算各候选路径的目标概率。即，目标概率是路径参数的变换形式。接收端设备可将各候选路径对应的目标概率与预先设定的预设阈值进行对比。若目标概率小于预设阈值、且候选路径的数量小于由译码列表所确定的最大路径数量，则将候选路径的数量扩大至原来的两倍，并重新选择相应两倍数量的候选路径作为目标路径；否则，保持候选路径的数量不变，并将候选路径作为目标路径。
在一个实施例中，将根据路径参数新增的项
按照升序排列，然后根据预设选取参数ρ选取目标概率最大的ρ条候选路径保留下来，作为目标路径。将保留下来的目标路径表示为
接收端设备可通过激活函数AT()将保留下来的目标路径进行激活，表示为
当目标概率小于预设阈值、且候选路径的数量小于由译码列表所确定的最大路径数量，即PL(i)＜Tr(i)且Llim＜Lmax时，接收端设备可将候选路径变为原来的两倍，即列表扩大到原来的两倍，表示为Llim＝Llim×2，同时接收端设备可将扩大两倍的候选路径作为目标路径，并通过激活函数对目标路径进行激活
上述实施例中，通过调整候选路径的数量，即调整译码列表的长度，使得在保证译码准确率的同时，将译码的路径控制在最少数量，节省了译码的时间，进一步提升了译码效率。
在一个实施例中，步骤S214，也就是通过对数似然比映射，根据预设判决规则确定各目标路径分别对应的候选译码结果的步骤之后，极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法还包括：在各目标路径分别对应的候选译码结果中插入部分冗余符号；根据部分冗余符号，对候选译码结果进行冗余编码，得到冗余码字；将与候选译码结果对应的冗余码字进行循环冗余校验。
其中，冗余符号是一种所用符号数或信号码元数比表示信息所必需的数目多的代码，用于循环校验候选译码结果。具体地，接收端设备可获取用于循环校验候选译码结果的冗余符号，进而在各目标路径分别对应的候选译码结果中插入部分冗余符号。接收端设备可通过部分冗余符号，对各候选译码结果进行冗余编码，进而得到冗余码字。接收端设备可根据循环冗余检验的相应计算规则，将与候选译码结果对应的冗余码字进行循环冗余校验，并将通过循环冗余校验的候选译码结果作为目标译码结果。
上述实施例中，通过循环冗余校验，可使得当监测到任一条目标路径所对应的候选译码结果能够通过校验时，及时停止迭代过程的作用，并确定目标译码结果，进而避免了不必要的计算，减小译码的复杂度。
在一个实施例中，极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法还包括：当循环次数达到预设循环次数、且所有的目标路径所对应的候选译码结果均未通过循环冗余校验时，确定最后一次循环所得到的各目标路径的目标概率；比较各目标路径的目标概率；将目标概率最大的目标路径所对应的候选译码结果作为目标译码结果。
具体地，译码过程中，可能存在循环已经达到预设的循环次数，但是仍未存在能够通过循环冗余校验的候选译码结果的情况。接收端设备可实时监控循环次数和循环冗余校验的状态。当循环次数达到预设循环次数、且所有的目标路径所对应的候选译码结果均未通过循环冗余校验时，接收端设备可计算最后一次循环所得到的各目标路径的目标概率。进而将各目标路径的目标概率进行大小比较和排序。接收端设备可将目标概率最大的目标路径所对应的候选译码结果作为目标译码结果。
上述实施例中，通过计算最后一次循环所得到的各目标路径的目标概率，并将目标概率最大目标路径所对应的候选译码结果作为目标译码结果，可提升译码准确率。
在一个实施例中，待译码的极化码序列包括极化码信息位比特以及极化码冻结位比特，极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法还包括：当前极化码比特为极化码冻结位比特时，设定当前极化码比特的候选译码结果为0。
其中，极化码信息位比特是待译码的极化码序列中携带译码信息的极化码比特，极化码冻结位比特是待译码的极化码序列中未携带译码信息的极化码比特。
具体地，待译码的极化码序列包括极化码信息位比特以及极化码冻结位比特。接收端设备可检测当前极化码比特的类型，当检测到当前极化码比特为极化码冻结位比特时，则直接设定当前极化码比特的候选译码结果为0。
上述实施例中，通过判断当前极化码比特在待译码的极化码序列中，是属于极化码信息位比特以及极化码冻结位比特，进而根据判断结果进行相应的候选译码结果计算，提升了译码效率。
应该理解的是，虽然图2和图3的各个步骤按照顺序依次显示，但是这些步骤并不是必然按照顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述图2和图3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种极化码的迭代可调软串行抵消列表译码装置400，包括：获取模块401、递归模块402、构成模块403、计算模块404、确定模块405、和校验模块406，其中：
获取模块401，用于获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特。
递归模块402，用于对当前极化码比特对应的的历史的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到当前极化码比特所对应的对数似然比和比特参数。
递归模块402还用于将当前极化码比特作为下一位极化码比特对应的历史极化码比特，并根据当前极化码比特对应的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到下一位极化码比特所对应的对数似然比和比特参数，直到得到极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比和比特参数。
构成模块403，用于将极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射。
计算模块404，用于根据对数似然比映射，计算多于一条的候选路径的路径参数。
确定模块405，用于通过路径参数和预设选取参数，确定各候选路径的目标概率，并根据目标概率和预设阈值，调整候选路径的数量，得到至少一条的目标路径。
确定模块405还用于通过对数似然比映射，根据预设判决规则确定各目标路径分别对应的候选译码结果。
校验模块406，用于当所有的目标路径所对应的候选译码结果均未通过循环冗余校验时，重复执行获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特的步骤至通过对数似然比映射，根据预设判决规则确定各目标路径分别对应的候选译码结果的步骤，直至任一条目标路径所对应的候选译码结果通过循环冗余校验，则停止循环过程，并将通过循环冗余校验的候选译码结果作为目标译码结果。
在一个实施例中，构成模块403确定预设循环次数以及极化码序列中的极化码比特的个数；将预设循环次数作为矩阵的行数，将极化码序列中的极化码比特的个数作为矩阵的列数；根据矩阵的行数和列数，将极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射。
在一个实施例中，确定模块405还用于通过极化码序列所对应的译码列表，确定各候选路径的数量；根据各候选路径的数量确定预设选取参数；通过路径参数和预设选取参数，确定各候选路径的目标概率；若目标概率小于预设阈值、且候选路径的数量小于由译码列表所确定的最大路径数量，则将候选路径的数量扩大至原来的两倍，并重新选择相应两倍数量的候选路径作为目标路径；否则，保持候选路径的数量不变，并将候选路径作为目标路径。
在一个实施例中，确定模块405还用于在对数似然比映射中，确定与各目标路径中各极化码比特分别对应的对数似然比；当与各目标路径中各极化码比特分别对应的对数似然比为非负数时，设定各目标路径中各极化码比特所对应的候选译码结果为0；当与各目标路径中各极化码比特分别对应的对数似然比为负数时，设定各目标路径中各极化码比特所对应的候选译码结果为1。
在一个实施例中，确定模块405还用于当循环次数达到预设循环次数、且所有的目标路径所对应的候选译码结果均未通过循环冗余校验时，确定最后一次循环所得到的各目标路径的目标概率。
在一个实施例中，确定模块405还用于将目标概率最大的目标路径所对应的候选译码结果作为目标译码结果。
在一个实施例中，校验模块406还用于将与候选译码结果对应的冗余码字进行循环冗余校验。
参考图5，在一个实施例中，极化码的迭代可调软串行抵消列表译码装置还包括：插入模块407、编码模块408、比较模块409和设定模块410，其中：
插入模块407，用于在各目标路径分别对应的候选译码结果中插入部分冗余符号。
编码模块408，用于根据部分冗余符号，对候选译码结果进行冗余编码，得到冗余码字。
比较模块409，用于比较各目标路径的目标概率。
设定模块410，用于当前极化码比特为极化码冻结位比特时，设定当前极化码比特的候选译码结果为0。
上述极化码的迭代可调软串行抵消列表译码装置，通过循环迭代过程不断更新当前极化码比特所对应的对数似然比和比特参数。根据更新的对数似然比和比特参数，判断各候选路径为正确译码路径的可能性，自适应调整候选路径的数量，确定目标路径。从而可以在译码开始时采用较少的候选路径数量，并在译码过程中不断衡量候选路径为正确译码路径的可能性。若当前候选路径为正确译码路径的可能性较大，保持候选路径数量不变；若当前候选路径为正确译码路径的可能性较低时，则扩大候选路径数量，以保留更多的译码路径，防止误删正确路径。且通过循环冗余校验减少不必要的冗余循环计算，进而大大提升了译码性能。
关于极化码的迭代可调软串行抵消列表译码装置的具体限定可以参见上文中对于极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法的限定，在此不再赘述。上述极化码的迭代可调软串行抵消列表译码装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是上述图1中的接收设备104，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法的步骤。此处极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法的步骤可以是上述各个实施例的极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法的步骤。此处极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法的步骤可以是上述各个实施例的极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法中的步骤。
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，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上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申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种极化码的迭代可调软串行抵消列表译码方法，包括：
获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特；
对当前极化码比特对应的历史的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到当前极化码比特所对应的对数似然比和比特参数；
将当前极化码比特作为下一位极化码比特对应的历史极化码比特，并根据所述当前极化码比特对应的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到下一位极化码比特所对应的对数似然比和比特参数，直到得到所述极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比和比特参数；
将所述极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射；
根据所述对数似然比映射，计算多于一条的候选路径的路径参数；
通过所述路径参数和预设选取参数，确定各所述候选路径的目标概率，并根据所述目标概率和预设阈值，调整所述候选路径的数量，得到至少一条的目标路径；
通过所述对数似然比映射，根据预设判决规则确定各所述目标路径分别对应的候选译码结果；
当所有的目标路径所对应的候选译码结果均未通过循环冗余校验时，重复执行所述获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特的步骤至所述通过所述对数似然比映射，根据预设判决规则确定各所述目标路径分别对应的候选译码结果的步骤，直至任一条目标路径所对应的候选译码结果通过循环冗余校验，则停止循环过程，并将通过循环冗余校验的候选译码结果作为目标译码结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射，包括：
确定预设循环次数以及所述极化码序列中的所述极化码比特的个数；
将所述预设循环次数作为矩阵的行数，将所述极化码序列中的所述极化码比特的个数作为矩阵的列数；
根据所述矩阵的行数和列数，将所述极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述路径参数和预设选取参数，确定各所述候选路径的目标概率，并根据所述目标概率和预设阈值，调整所述候选路径的数量，得到至少一条的目标路径，包括：
通过所述极化码序列所对应的译码列表，确定各所述候选路径的数量；
根据各所述候选路径的数量确定预设选取参数；
通过所述路径参数和预设选取参数，确定各所述候选路径的目标概率；
若所述目标概率小于所述预设阈值、且所述候选路径的数量小于由译码列表所确定的最大路径数量，则将所述候选路径的数量扩大至原来的两倍，并重新选择相应两倍数量的候选路径作为目标路径；
否则，保持所述候选路径的数量不变，并将所述候选路径作为目标路径。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述对数似然比映射，根据预设判决规则确定各所述目标路径分别对应的候选译码结果，包括：
在所述对数似然比映射中，确定与各所述目标路径中各极化码比特分别对应的对数似然比；
当与各所述目标路径中各极化码比特分别对应的对数似然比为非负数时，设定各所述目标路径中各极化码比特所对应的候选译码结果为0；
当与各所述目标路径中各极化码比特分别对应的对数似然比为负数时，设定各所述目标路径中各极化码比特所对应的候选译码结果为1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述对数似然比映射，根据预设判决规则确定各所述目标路径分别对应的候选译码结果之后，所述方法还包括：
在各所述目标路径分别对应的候选译码结果中插入部分冗余符号；
根据所述部分冗余符号，对所述候选译码结果进行冗余编码，得到冗余码字；
将与所述候选译码结果对应的所述冗余码字进行循环冗余校验。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当循环次数达到预设循环次数、且所有的目标路径所对应的候选译码结果均未通过循环冗余校验时，确定最后一次循环所得到的各目标路径的目标概率；
比较各所述目标路径的目标概率；
将目标概率最大的所述目标路径所对应的候选译码结果作为目标译码结果。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述待译码的极化码序列包括极化码信息位比特以及极化码冻结位比特，所述方法还包括：
当所述当前极化码比特为极化码冻结位比特时，设定所述当前极化码比特的候选译码结果为0。
8.一种极化码的迭代可调软串行抵消列表译码装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特；
递归模块，用于对当前极化码比特对应的历史的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到当前极化码比特所对应的对数似然比和比特参数；
递归模块还用于将当前极化码比特作为下一位极化码比特对应的历史极化码比特，并根据所述当前极化码比特对应的对数似然比和比特参数进行递归运算，得到下一位极化码比特所对应的对数似然比和比特参数，直到得到所述极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比和比特参数；
构成模块，用于将所述极化码序列中每一位极化码比特各自对应的对数似然比构成对数似然比映射；
计算模块，用于根据所述对数似然比映射，计算多于一条的候选路径的路径参数；
确定模块，用于通过所述路径参数和预设选取参数，确定各所述候选路径的目标概率，并根据所述目标概率和预设阈值，调整所述候选路径的数量，得到至少一条的目标路径；
确定模块还用于通过所述对数似然比映射，根据预设判决规则确定各所述目标路径分别对应的候选译码结果；
校验模块，用于当所有的目标路径所对应的候选译码结果均未通过循环冗余校验时，重复执行所述获取待译码的极化码序列中的当前极化码比特的步骤至所述通过所述对数似然比映射，根据预设判决规则确定各所述目标路径分别对应的候选译码结果的步骤，直至任一条目标路径所对应的候选译码结果通过循环冗余校验，则停止循环过程，并将通过循环冗余校验的候选译码结果作为目标译码结果。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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