CN111224676B - 一种自适应串行抵消列表极化码译码方法及系统 - Google Patents
一种自适应串行抵消列表极化码译码方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111224676B CN111224676B CN201811414729.8A CN201811414729A CN111224676B CN 111224676 B CN111224676 B CN 111224676B CN 201811414729 A CN201811414729 A CN 201811414729A CN 111224676 B CN111224676 B CN 111224676B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- decoding
- cyclic redundancy
- redundancy check
- polar code
- judgment result
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
- H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
- H03M13/13—Linear codes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
本发明公开了一种自适应串行抵消列表极化码译码方法及系统,该方法包括:在极化码所有比特位的中间位置设置循环冗余校验;利用串行抵消列表方法对所述极化码中的比特逐个进行译码;利用所述循环冗余校验对所述极化码中前半部分的比特进行通过校验,并输出通过校验的度量值最大的候选路径。本发明可以在原AD‑SCL方法执行过程中,提前判断候选路径是否通过CRC进而选择是否提前增加自适应搜索宽度,减少了后续比特位的计算进而减少复杂度。有效降低了原AD‑SCL方法在低信噪比条件下的复杂度。
Description
技术领域
本发明涉及极化码译码技术领域,特别是涉及一种自适应串行抵消列表极化码译码方法及系统。
背景技术
Arikan提出了极化码,且在理论上证明了极化码是第一个在任意B-DMC(Binary-input Discrete Memoryless Channel,二进制输入离散无记忆信道)达到香农极限的信道编码。同时,Arikan也提出了对应的极化码译码方法:SC(Successive Cancellation,串行抵消)译码方法,其具有低时间复杂度O(N log2N)和长码长条件下可达香农极限的优点。但是,SC译码方法在中低码长下的BLER(Block Error Rate,误块率)性能较差。
因此,学者们近年来一直致力于改善极化码在中低码长时的译码性能,其中比较典型的有SCL(Successive Cancellation List,串行抵消列表)方法和CA-SCL(CRC-AidedSuccessive Cancellation List,具有循环冗余校验的串行抵消列表)方法。SCL译码方法采用后验概率(APosteriori Probability,APP)作为多条候选路径的统一度量值。SCL译码方法相较于SC译码方法,增加了找到正确路径的可能性,进而得到了更好的BLER性能,但相应的时间复杂度是原来SC译码方法的L(固定搜索宽度)倍,为O(LN log2N)。同时基于正确路径往往存在于SCL方法的候选路径列表里,已有技术提出了CA-SCL译码方法。CA-SCL在编码环节引入CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验),并在所有候选路径中,优先选择能够通过CRC的候选路径作为最佳候选路径,该方法相较于SCL方法增加了在候选路径中分辨出正确路径的概率进而BLER性能更好。值得一提的是,有学者提出基于LLR的度量值PM值来简化原CA-SCL方法的度量值APP值。候选路径的度量值APP值和PM值的关系是:APP值越大,其PM绝对值越小。
但相较于SCL译码方法,CA-SCL译码方法要达到最大似然比(ML)方法性能所需要的L(搜索宽度大小)值要大得多。进而有学者提出了AD-SCL译码方法。该方法将自适应搜索宽度Ladp值和CRC相结合,最终在高信噪比条件下,可以做到在不损失性能的前提下有效降低CA-SCL方法的平均复杂度,AD-SCL(Adaptive Successive Cancellation List,自适应串行抵消列表)译码方法的复杂度为O(LavN log2N)。同时基于CRC只能在所有码字译出后才能生效的缺点,已有技术提出了SCA-SCL(分段CRC支持的串行列表抵消)方法,通过在信息位其他位置放置分段CRC,进而提前判断候选路径是否正确进而规避不必要的计算,但文中关于复杂度的分析有待进一步商酌。此外,提出了类似的将分段CRC和减搜索宽度的自适应算法的联合算法,但是该方法在Lmax较大时不能有效降低复杂度。
其中,AD-SCL方法实现步骤如下:
第一步:设L=Ladp=1(L为固定搜索宽度,Ladp为自适应搜索宽度);执行下一步;
第二步:执行L=Ladp的CA-SCL译码方法,如果至少有一条候选路径通过CRC,那么输出其中具有最大APP值(或最小PM值)且通过CRC的候选路径,并结束方法。否则进行下一步;
第三步:执行Ladp=2×Ladp;如果Ladp≤Lmax,那么执行第二步。否则输出具有最大APP值的候选路径,并结束方法。
AD-SCL译码方法的平均复杂度为O(LavN log2N).该方法本质是在较低Ladp值上得到能够通过CRC的候选路径,进而降低原CA-SCL译码方法的平均复杂度。
可是在低信噪比的条件下,AD-SCL方法不能有效的在小Ladp值上找到正确路径,进而导致了在低信噪比条件下有比原CA-SCL方法大很多的复杂度.而实际系统中,具体的信道的信噪比是不断变化的,这意味着原AD-SCL方法在实际中的应用很受局限。因此,如何保证在高信噪比下的低复杂度,同时也保证在低信噪比条件下具有相对CA-SCL来说近似或者低的复杂度成为本领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种自适应串行抵消列表极化码译码方法及系统,以保证在高信噪比下的低复杂度,同时也保证在低信噪比条件下具有相对CA-SCL来说近似或者低的复杂度。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种自适应串行抵消列表极化码译码方法,所述方法包括:
在极化码所有比特位的中间位置设置循环冗余校验;
利用串行抵消列表方法对所述极化码中的比特逐个进行译码;
利用所述循环冗余校验对所述极化码中前半部分的比特进行通过校验,并输出通过校验的度量值最大的候选路径。
可选的,所述利用串行抵消列表方法对所述极化码中的比特逐个进行译码;利用所述循环冗余校验对所述极化码中前半部分的比特进行通过校验,并输出通过校验的度量值最大的候选路径,具体包括:
初始化极化码译码参数,所述极化码译码参数包括极化码码长N,极化码中的比特序号i和自适应搜索宽度L;
利用串行抵消列表方法对所述极化码中的第i个比特进行译码;
判断所述比特序号i是否小于或等于所述极化码码长N,得到第一判断结果;
当所述第一判断结果表示是时,判断所述比特序号i是否等于所述极化码码长N的二分之一,得到第二判断结果;
当所述第二判断结果表示是时,判断前N/2个比特中是否存在通过循环冗余校验的信息比特,得到第三判断结果;
当所述第三判断结果表示是时,保留通过所述循环冗余校验的候选路径中的概率最大的候选路径,执行i=i+1,返回所述“判断所述比特序号i是否小于或等于所述极化码码长N”的步骤;
当所述第一判断结果表示否时,判断候选路径是否能通过所述循环冗余校验,得到第四判断结果;
当所述第四判断结果表示是时,输出通过所述循环冗余校验的候选路径中后验概率最大的候选路径,译码结束。
可选的,所述方法还包括:
当所述第二判断结果表示否时,执行i=i+1,返回所述“判断所述比特序号i是否小于或等于所述极化码码长N”的步骤;
当所述第三判断结果表示否或所述第四判断结果表示表示否时,判断自适应搜索宽度L是否小于最大自适应搜索宽度Lmax,得到第五判断结果;
当所述第五判读结果表示是时,执行L=2L,并返回所述“利用串行抵消列表方法对所述极化码中的第i个比特进行译码”的步骤;
当所述第五判读结果表示否时,输出具有最大概率的候选路径,译码结束。
可选的,所述方法采用高斯信道构造方式进行信道估计;采用BPSK作为调制方式;仿真信道为二进制输入加性高斯白噪声信道。
可选的,所述方法还包括在极化码的末尾比特位设置循环冗余校验。
本发明还提供了一种自适应串行抵消列表极化码译码系统,所述系统包括:
中间冗余校验设置单元,用于在极化码所有比特位的中间位置设置循环冗余校验;
译码单元,用于利用串行抵消列表方法对所述极化码中的比特逐个进行译码;
候选路径输出单元,用于利用所述循环冗余校验对所述极化码中前半部分的比特进行通过校验,并输出通过校验的度量值最大的候选路径。
可选的,所述译码单元和候选路径输出单元具体包括:
初始化子单元,用于初始化极化码译码参数,所述极化码译码参数包括极化码码长N,极化码中的比特序号i和自适应搜索宽度L;
译码子单元,用于利用串行抵消列表方法对所述极化码中的第i个比特进行译码;
第一判断子单元,用于判断所述比特序号i是否小于或等于所述极化码码长N,得到第一判断结果;
第二判断子单元,用于当所述第一判断结果表示是时,判断所述比特序号i是否等于所述极化码码长N的二分之一,得到第二判断结果;
第三判断子单元,用于当所述第二判断结果表示是时,判断前N/2个比特中是否存在通过循环冗余校验的信息比特,得到第三判断结果;
保留路径子单元,用于当所述第三判断结果表示是时,保留通过所述循环冗余校验的候选路径中的概率最大的候选路径,执行i=i+1,返回所述“判断所述比特序号i是否小于或等于所述极化码码长N”的步骤;
第四判断子单元,用于当所述第一判断结果表示否时,判断候选路径是否能通过所述循环冗余校验,得到第四判断结果;
第一路径输出子单元,用于当所述第四判断结果表示是时,输出通过所述循环冗余校验的候选路径中后验概率最大的候选路径,译码结束。
可选的,所述译码单元和候选路径输出单元还包括:
循环子单元,用于当所述第二判断结果表示否时,执行i=i+1,返回所述“判断所述比特序号i是否小于或等于所述极化码码长N”的步骤;
第五判断子单元,用于当所述第三判断结果表示否或所述第四判断结果表示表示否时,判断自适应搜索宽度L是否小于最大自适应搜索宽度Lmax,得到第五判断结果;
搜索宽度增加子单元,用于当所述第五判读结果表示是时,执行L=2L,并返回所述“利用串行抵消列表方法对所述极化码中的第i个比特进行译码”的步骤;
第二路径输出子单元,用于当所述第五判读结果表示否时,输出具有最大概率的候选路径,译码结束。
可选的,所述系统采用高斯信道构造方式进行信道估计;采用BPSK作为调制方式;仿真信道为二进制输入加性高斯白噪声信道。
可选的,所述系统还包括在极化码的末尾比特位设置循环冗余校验的单元。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明提供的自适应串行抵消列表极化码译码方法及系统依据极化码顺序译码的特点,在极化码的中间比特位设置了循环冗余校验,能够提前判断是否需要增加自适应搜索宽度,进而减少了运算量降低了复杂度。因此能在保留原AD-SCL方法在高信噪比下具有的低复杂度;和降低原AD-SCL方法在低信噪比下的复杂度。在低信噪比条件下,本发明能够通过中间位置的CRC提前筛选和保留最佳路径,进而增加了包含正确路径的概率,使得本发明在低信噪比条件下的BLER性能优于CA-SCL和AD-SCL方法。
本发明的时间复杂度低,减少了能量消耗和加快了译码速度。
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为采用深度优先方法的串行抵消译码方法中码长为8的对数似然比递归过程图;
图2为采用深度优先方法的串行抵消译码方法中码长为8的对数似然比递归过程中译码到第2个比特的示意图;
图3为采用深度优先方法的串行抵消译码方法中码长为8的对数似然比递归过程中译码到第4个比特的示意图;
图4为本发明的实施例提供的多循环冗余校验的自适应串行抵消列表极化码译码方法的总流程图;
图5为本发明实施例提供的多循环冗余校验的自适应串行抵消列表极化码译码方法中CRC放置位置示意图;
图6为现有自适应串行抵消列表方法中CRC放置位置示意图;
图7为本发明实施例提供的多循环冗余校验的自适应串行抵消列表极化码译码方法的具体实施流程图;
图8为多种极化码译码方法的误码率BLER的对比曲线图;
图9为多种极化码译码方法的平均复杂度的对比曲线图。
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做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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
因为SC(串行抵消)方法的时间复杂度取决于LLR值的递归式进行的次数。具体公式如下:
进而可以将原SC方法复杂度简化为LLR(对数似然比)递推公式的执行次数Nlog2N。如图1-3所示,该图1示出了当码长为8时,对数似然比递归过程;图2示出了码长为8的对数似然比递归过程中译码到第2个比特的状态;图3为示出了码长为8的对数似然比递归过程中译码到第4个比特的状态。图1中的方框表示需要执行的递归操作。图2中灰色方框表示:SC顺序译码时,所用到的不重复的LLR递归式子。实际运算复杂度和正在译码的比特序号不呈线性关系。但是当译码到第4个比特时(如图3所示),复杂度恰好是所有复杂度的一半。进而可以在SC译码过程中,通过某种方式提前判断该译码失败,则可以至少减少一半的运算量。相应的,对于SCL(串行抵消列表)方法来说,原理相同。因此,本发明提出了基于多循环冗余校验(CRC)的自适应串行抵消列表(AM-SCL,Adaptive Multiple CRC-AidedSuccessive Cancellation List)极化码译码方法。
如图4所示,本实施例提供的多循环冗余校验的自适应串行抵消列表极化码译码方法包括:
步骤401:在极化码所有比特位的中间位置设置循环冗余校验;
步骤402:利用串行抵消列表方法对所述极化码中的比特逐个进行译码;
步骤403:利用所述循环冗余校验对所述极化码中前半部分的比特进行通过校验,并输出通过校验的度量值最大的候选路径。
作为一种可选的实施方式,所述方法还包括在极化码的末尾比特位设置循环冗余校验。也就是说在一个极化码中可以设置多个循环容易校验,以减少运算量降低复杂度。
如图5和6所示,图5示出了本实施例CRC放置位置,图6示出了现有自适应串行抵消列表方法中CRC放置位置。其中K是信息位的总长度,K1表示前N/2个比特中具有信息位总数;m表示CRC位数。值得一提的是,K1通过极化码的信道构造提前确定。图5和6的码率均为(K-m)/N。之所以只在N/2放CRC,是因为LLR的递归次数和当前译码比特的序号不呈线性关系,导致计算困难。但是当前译码比特的序号恰是N/2时,其对应的计算量正好译码完所有N个比特需要的计算量。因此本实施例将CRC设置在极化码的中间比特位。
如图7所述,下面详细说明本实施例具体实现步骤:
第一步:初始化极化码译码参数,所述极化码译码参数包括极化码码长N,极化码中的比特序号i和自适应搜索宽度L;设置L=1,i=1。
第二步:利用串行抵消列表方法对所述极化码中的第i个比特进行译码。
第三步:判断i是否小于或等于N,如果是,则译码第i个比特之后进行第四步;如果不是,则执行第六步。
第四步:判断第i是否等于N/2,如果是,则进行第五步;如果不是,则i=i+1,并返回第三步。
第五步:判断前N/2个比特中是否存在通过循环冗余校验的信息比特。如果是,则保留保留通过所述循环冗余校验的候选路径中的概率最大的候选路径,执行i=i+1,返回第三步;如果不是,则执行第七步。
第六步:判断候选路径是否能通过所述循环冗余校验。如果是,则输出通过所述循环冗余校验的候选路径中后验概率最大的候选路径,并结束算法;如果不是,则执行第七步。
第七步:判断自适应搜索宽度L是否小于最大自适应搜索宽度Lmax;如果是,则执行L=2L,返回第二步;如果不是,则输出具有最大概率的候选路径,并结束算法。
本实施例还提供了一种与上述方法相应的自适应串行抵消列表极化码译码系统。该系统包括:
中间冗余校验设置单元,用于在极化码所有比特位的中间位置设置循环冗余校验;
译码单元,用于利用串行抵消列表方法对所述极化码中的比特逐个进行译码;
候选路径输出单元,用于利用所述循环冗余校验对所述极化码中前半部分的比特进行通过校验,并输出通过校验的度量值最大的候选路径。
作为一种可选的实施方式,所述系统还包括在极化码的末尾比特位设置循环冗余校验的单元。
所述译码单元和候选路径输出单元具体包括:
初始化子单元,用于初始化极化码译码参数,所述极化码译码参数包括极化码码长N,极化码中的比特序号i和自适应搜索宽度L;
译码子单元,用于利用串行抵消列表方法对所述极化码中的第i个比特进行译码;
第一判断子单元,用于判断所述比特序号i是否小于或等于所述极化码码长N,得到第一判断结果;
第二判断子单元,用于当所述第一判断结果表示是时,判断所述比特序号i是否等于所述极化码码长N的二分之一,得到第二判断结果;
第三判断子单元,用于当所述第二判断结果表示是时,判断前N/2个比特中是否存在通过循环冗余校验的信息比特,得到第三判断结果;
保留路径子单元,用于当所述第三判断结果表示是时,保留通过所述循环冗余校验的候选路径中的概率最大的候选路径,执行i=i+1,返回所述“判断所述比特序号i是否小于或等于所述极化码码长N”的步骤;
第四判断子单元,用于当所述第一判断结果表示否时,判断候选路径是否能通过所述循环冗余校验,得到第四判断结果;
第一路径输出子单元,用于当所述第四判断结果表示是时,输出通过所述循环冗余校验的候选路径中后验概率最大的候选路径,译码结束。
循环子单元,用于当所述第二判断结果表示否时,执行i=i+1,返回所述“判断所述比特序号i是否小于或等于所述极化码码长N”的步骤;
第五判断子单元,用于当所述第三判断结果表示否或所述第四判断结果表示表示否时,判断自适应搜索宽度L是否小于最大自适应搜索宽度Lmax,得到第五判断结果;
搜索宽度增加子单元,用于当所述第五判读结果表示是时,执行L=2L,并返回所述“利用串行抵消列表方法对所述极化码中的第i个比特进行译码”的步骤;
第二路径输出子单元,用于当所述第五判读结果表示否时,输出具有最大概率的候选路径,译码结束。
需要说明的是,本方法和系统采用高斯信道构造方式进行信道估计;采用BPSK作为调制方式;仿真信道为二进制输入加性高斯白噪声信道。
结合与现有多种极化码译码方法分析本发明所能达到的效果:
图8示出了多种极化码译码方法的误码率BLER的曲线,AD-SCL方法和CA-SCL方法的曲线基本重合。而随着信噪比的增加,本发明的AM-SCL(Lmax=32)方法会稍逊于AD-SCL(Lmax=32)和CA-SCL(L=32)方法。
分析如下:SCL方法采用了多路径搜索进而有更大概率包含正确路径。但是,列表里的正确路径不总是具有最大的概率。CA-SCL方法提出了级联CRC,通过CRC来辨别正确路径。所以,CA-SCL方法比SCL方法具有更大概率分辨出正确路径,也就有更好的BLER性能。而在低信噪比条件下,本发明的AM-SCL方法能够通过中间位置的CRC提前筛选和保留最佳路径,也就增加了包含正确路径的概率,同时也在低信噪比条件下有着比CA-SCL方法更好的BLER性能。而随着信噪比的增加,SCL方法中的列表有更大概率包含正确路径,本发明的中间CRC提前筛选最佳路径的效果也越来越低。这意味着,在高信噪比条件下,BLER性能主要取决于CRC的不同。因此本发明的AM-SCL方法在高信噪比条件下BLER性能会略低于AD-SCL和CA-SCL方法。但是该不足是是可以接受的。
图9示出了多种极化码译码方法的平均复杂度的曲线,如图9所示,为了进一步简化复杂度的表达方式,可以用来代替原来的复杂度。其中C表示SC方法的LLR递归式进行的次数,且C=Nlog2N。Cf表示对应的方法实际采用的LLR递归式的次数。
在信噪比Lmax=32的情况下,本发明的AM-SCL方法比AD-SCL方法少了的复杂度,比CA-SCL方法少了的复杂度。更进一步,在信噪比Lmax=32的情况下,本发明的AM-SCL方法比AD-SCL方法少了的复杂度,比CA-SCL方法少了的复杂度。由此可见,本发明的复杂度相比其他方法的复杂度都低。
本发明的AM-SCL方法的复杂度与AD-SCL方法的复杂度进行比较:并假设Lmax=32。一方面,假如在当前自适应搜索宽度Ladp下,AD-SCL能够成功译码,那么AM-SCL也很可能在该Ladp下译码成功。这种情况下,两者复杂度是一样的。在另一方面,假如在当前自适应搜索宽度Ladp下,AD-SCL因为不能成功译码而需要不断增加Ladp到最大搜索宽度Lmax为止,那么AM-SCL方法因为中间位置的CRC而很可能提前增加Ladp。因此,在这种情况下,本发明的AM-SCL方法能减少原AD-SCL方法的一半复杂度。且仿真结果图9也表明,本发明的AM-SCL方法取得了比AD-SCL方法明显更低的复杂度。而更低的复杂度意味着更少的能量消耗,和更快的译码速度。
综上,本发明可以在原AD-SCL方法执行过程中,提前判断候选路径是否通过CRC进而选择是否提前增加自适应搜索宽度。能够提前增加自适应搜索宽度的好处是,减少了后续比特位的计算进而减少复杂度。且数值结果证明,有效降低了原AD-SCL方法在低信噪比条件下的复杂度。
对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种多循环冗余校验的自适应串行抵消列表极化码译码方法,其特征在于,所述方法包括:
在极化码所有比特位的中间位置设置循环冗余校验;
利用串行抵消列表方法对所述极化码中的比特逐个进行译码;
利用所述循环冗余校验对所述极化码中前半部分的比特进行通过校验,并输出通过校验的度量值最大的候选路径;
所述利用串行抵消列表方法对所述极化码中的比特逐个进行译码;利用所述循环冗余校验对所述极化码中前半部分的比特进行通过校验,并输出通过校验的度量值最大的候选路径,具体包括:
第一步:初始化极化码译码参数,所述极化码译码参数包括极化码码长N,极化码中的比特序号i和自适应搜索宽度L;设置L=1,i=1;
第二步:利用串行抵消列表方法对所述极化码中的第i个比特进行译码;
第三步:判断i是否小于或等于N:如果是,则译码第i个比特之后进行第四步;如果不是,则执行第六步;
第四步:判断第i是否等于N/2:如果是,则进行第五步;如果不是,则i=i+1,并返回第三步;
第五步:判断前N/2个比特中是否存在通过循环冗余校验的信息比特:如果是,则保留通过所述循环冗余校验的候选路径中的概率最大的候选路径,执行i=i+1,返回第三步;如果不是,则执行第七步;
第六步:判断候选路径是否能通过所述循环冗余校验:如果是,则输出通过所述循环冗余校验的候选路径中后验概率最大的候选路径,并结束算法;如果不是,则执行第七步;
第七步:判断自适应搜索宽度L是否小于最大自适应搜索宽度Lmax:如果是,则执行L=2L,返回第二步;如果不是,则输出具有最大概率的候选路径,并结束算法。
2.根据权利要求1所述的多循环冗余校验的自适应串行抵消列表极化码译码方法,其特征在于,所述利用串行抵消列表方法对所述极化码中的比特逐个进行译码;利用所述循环冗余校验对所述极化码中前半部分的比特进行通过校验,并输出通过校验的度量值最大的候选路径,具体包括:
初始化极化码译码参数,所述极化码译码参数包括极化码码长N,极化码中的比特序号i和自适应搜索宽度L;
利用串行抵消列表方法对所述极化码中的第i个比特进行译码;
判断所述比特序号i是否小于或等于所述极化码码长N,得到第一判断结果;
当所述第一判断结果表示是时,判断所述比特序号i是否等于所述极化码码长N的二分之一,得到第二判断结果;
当所述第二判断结果表示是时,判断前N/2个比特中是否存在通过循环冗余校验的信息比特,得到第三判断结果;
当所述第三判断结果表示是时,保留通过所述循环冗余校验的候选路径中的概率最大的候选路径,执行i=i+1,返回所述“判断所述比特序号i是否小于或等于所述极化码码长N”的步骤;
当所述第一判断结果表示否时,判断候选路径是否能通过所述循环冗余校验,得到第四判断结果;
当所述第四判断结果表示是时,输出通过所述循环冗余校验的候选路径中后验概率最大的候选路径,译码结束。
3.根据权利要求2所述的多循环冗余校验的自适应串行抵消列表极化码译码方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述第二判断结果表示否时,执行i=i+1,返回所述“判断所述比特序号i是否小于或等于所述极化码码长N”的步骤;
当所述第三判断结果表示否或所述第四判断结果表示否时,判断自适应搜索宽度L是否小于最大自适应搜索宽度Lmax,得到第五判断结果;
当所述第五判读结果表示是时,执行L=2L,并返回所述“利用串行抵消列表方法对所述极化码中的第i个比特进行译码”的步骤;
当所述第五判读结果表示否时,输出具有最大概率的候选路径,译码结束。
4.根据权利要求1所述的多循环冗余校验的自适应串行抵消列表极化码译码方法,其特征在于,所述方法采用高斯信道构造方式进行信道估计;采用BPSK作为调制方式;仿真信道为二进制输入加性高斯白噪声信道。
5.根据权利要求1所述的多循环冗余校验的自适应串行抵消列表极化码译码方法,其特征在于,所述方法还包括在极化码的末尾比特位设置循环冗余校验。
6.一种多循环冗余校验的自适应串行抵消列表极化码译码系统,其特征在于,所述系统包括:
中间冗余校验设置单元,用于在极化码所有比特位的中间位置设置循环冗余校验;
译码单元,用于利用串行抵消列表方法对所述极化码中的比特逐个进行译码;
候选路径输出单元,用于利用所述循环冗余校验对所述极化码中前半部分的比特进行通过校验,并输出通过校验的度量值最大的候选路径;
所述利用串行抵消列表方法对所述极化码中的比特逐个进行译码;利用所述循环冗余校验对所述极化码中前半部分的比特进行通过校验,并输出通过校验的度量值最大的候选路径,具体包括:
第一步:初始化极化码译码参数,所述极化码译码参数包括极化码码长N,极化码中的比特序号i和自适应搜索宽度L;设置L=1,i=1;
第二步:利用串行抵消列表方法对所述极化码中的第i个比特进行译码;
第三步:判断i是否小于或等于N:如果是,则译码第i个比特之后进行第四步;如果不是,则执行第六步;
第四步:判断第i是否等于N/2:如果是,则进行第五步;如果不是,则i=i+1,并返回第三步;
第五步:判断前N/2个比特中是否存在通过循环冗余校验的信息比特:如果是,则保留通过所述循环冗余校验的候选路径中的概率最大的候选路径,执行i=i+1,返回第三步;如果不是,则执行第七步;
第六步:判断候选路径是否能通过所述循环冗余校验:如果是,则输出通过所述循环冗余校验的候选路径中后验概率最大的候选路径,并结束算法;如果不是,则执行第七步;
第七步:判断自适应搜索宽度L是否小于最大自适应搜索宽度Lmax:如果是,则执行L=2L,返回第二步;如果不是,则输出具有最大概率的候选路径,并结束算法。
7.根据权利要求6所述的多循环冗余校验的自适应串行抵消列表极化码译码系统,其特征在于,所述译码单元和候选路径输出单元具体包括:
初始化子单元,用于初始化极化码译码参数,所述极化码译码参数包括极化码码长N,极化码中的比特序号i和自适应搜索宽度L;
译码子单元,用于利用串行抵消列表方法对所述极化码中的第i个比特进行译码;
第一判断子单元,用于判断所述比特序号i是否小于或等于所述极化码码长N,得到第一判断结果;
第二判断子单元,用于当所述第一判断结果表示是时,判断所述比特序号i是否等于所述极化码码长N的二分之一,得到第二判断结果;
第三判断子单元,用于当所述第二判断结果表示是时,判断前N/2个比特中是否存在通过循环冗余校验的信息比特,得到第三判断结果;
保留路径子单元,用于当所述第三判断结果表示是时,保留通过所述循环冗余校验的候选路径中的概率最大的候选路径,执行i=i+1,返回所述“判断所述比特序号i是否小于或等于所述极化码码长N”的步骤;
第四判断子单元,用于当所述第一判断结果表示否时,判断候选路径是否能通过所述循环冗余校验,得到第四判断结果;
第一路径输出子单元,用于当所述第四判断结果表示是时,输出通过所述循环冗余校验的候选路径中后验概率最大的候选路径,译码结束。
8.根据权利要求7所述的多循环冗余校验的自适应串行抵消列表极化码译码系统,其特征在于,所述译码单元和候选路径输出单元还包括:
循环子单元,用于当所述第二判断结果表示否时,执行i=i+1,返回所述“判断所述比特序号i是否小于或等于所述极化码码长N”的步骤;
第五判断子单元,用于当所述第三判断结果表示否或所述第四判断结果表示否时,判断自适应搜索宽度L是否小于最大自适应搜索宽度Lmax,得到第五判断结果;
搜索宽度增加子单元,用于当所述第五判读结果表示是时,执行L=2L,并返回所述“利用串行抵消列表方法对所述极化码中的第i个比特进行译码”的步骤;
第二路径输出子单元,用于当所述第五判读结果表示否时,输出具有最大概率的候选路径,译码结束。
9.根据权利要求6所述的多循环冗余校验的自适应串行抵消列表极化码译码系统,其特征在于,所述系统采用高斯信道构造方式进行信道估计;采用BPSK作为调制方式;仿真信道为二进制输入加性高斯白噪声信道。
10.根据权利要求6所述的多循环冗余校验的自适应串行抵消列表极化码译码系统,其特征在于,所述系统还包括在极化码的末尾比特位设置循环冗余校验的单元。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811414729.8A CN111224676B (zh) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | 一种自适应串行抵消列表极化码译码方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811414729.8A CN111224676B (zh) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | 一种自适应串行抵消列表极化码译码方法及系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111224676A CN111224676A (zh) | 2020-06-02 |
CN111224676B true CN111224676B (zh) | 2022-12-27 |
Family
ID=70827641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811414729.8A Active CN111224676B (zh) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | 一种自适应串行抵消列表极化码译码方法及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111224676B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112332864B (zh) * | 2020-12-03 | 2023-09-08 | 北京壹思达惟信息技术有限公司 | 一种自适应有序移动剪枝列表的极化码译码方法及系统 |
CN113556299A (zh) * | 2021-06-02 | 2021-10-26 | 北京大学 | 一种自适应盲检方法、装置、设备及介质 |
CN114422084B (zh) * | 2022-01-18 | 2024-03-26 | 重庆邮电大学 | 基于高低llr占比的ad-scl译码方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106230555A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-14 | 西安电子科技大学 | 极化码的分段循环冗余校验方法 |
CN108462558A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-08-28 | 西安电子科技大学 | 一种极化码scl译码方法、装置及电子设备 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101856416B1 (ko) * | 2017-02-28 | 2018-05-09 | 성균관대학교산학협력단 | 극 부호를 위한 저 복잡도 scl 복호 방법 및 장치 |
-
2018
- 2018-11-26 CN CN201811414729.8A patent/CN111224676B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106230555A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-14 | 西安电子科技大学 | 极化码的分段循环冗余校验方法 |
CN108462558A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-08-28 | 西安电子科技大学 | 一种极化码scl译码方法、装置及电子设备 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Parallel architecture for concatenated polar-CRC codes;Seunghun Oh等;《2017 International SoC Design Conference (ISOCC)》;20180531;全文 * |
系统极化码的翻转序列校验罗列连续消除译码算法;封宏俊等;《信号处理》;20170525(第05期);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111224676A (zh) | 2020-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108282264B (zh) | 基于比特翻转串行消除列表算法的极化码译码方法 | |
US7856591B2 (en) | Decoding method for tail-biting convolutional codes using a search depth viterbi algorithm | |
CN111224676B (zh) | 一种自适应串行抵消列表极化码译码方法及系统 | |
JP4777876B2 (ja) | ターボデコーダの反復の早期終了 | |
CN110995278B (zh) | 一种改进极性码串行消除列表比特翻转译码方法及系统 | |
EP1655846B1 (en) | Decoding apparatus and decoding method | |
US7512870B2 (en) | Method and system for improving the performance of a trellis-based decoder | |
CN111277277B (zh) | 一种减少极化码连续对消表译码算法译码延迟的方法及装置 | |
CN114070331B (zh) | 一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统 | |
EP1762007A2 (en) | Method and apparatus for decoding of turbo encoded data in a communication system | |
GB2434066A (en) | Blind transport format detection wherein, for each state, the difference between different likelihood information is calculated and compared with a threshold | |
CN112332864B (zh) | 一种自适应有序移动剪枝列表的极化码译码方法及系统 | |
CN111726202B (zh) | 一种极化码置信传播译码的提前终止迭代方法 | |
KR101462211B1 (ko) | 이동통신 시스템의 복호 장치 및 방법 | |
US20050149836A1 (en) | Maximum a posteriori probability decoding method and apparatus | |
JP2002344330A (ja) | ターボ復号装置およびターボ復号における復号の繰返し回数の制御方法 | |
JP2001230677A (ja) | ターボ復号器 | |
CN101656542A (zh) | 双二元卷积Turbo码译码方法和装置 | |
JP3892471B2 (ja) | 復号方法 | |
KR100849085B1 (ko) | 가변 이득계수를 이용한 저복잡도 및 저전력 터보 복호기 | |
Ahmed et al. | Viterbi algorithm performance analysis for different constraint length | |
Song et al. | Efficient adaptive successive cancellation list decoders for polar codes | |
JP2006115534A5 (zh) | ||
KR100267370B1 (ko) | 길쌈 부호를 위한 낮은 복잡도를 가지는 오증 검색 에러 추정 복호기 | |
Yuan et al. | CS-FSCL decoding algorithm of polar codes based on critical sets |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |