CN111970086A - 一种相关瑞利块衰落信道下的极化码构造方法及装置 - Google Patents

Abstract

本说明书一个或多个实施例提供一种相关瑞利块衰落信道下的极化码构造方法及装置，方法包括：根据相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数，计算成对差错概率的上界；根据所述成对差错概率的上界和极化码的联合子码极化重量谱，计算每个极化信道的差错概率上界；根据每个极化信道的差错概率上界，确定每个极化信道的极化码构造度量参数；根据各极化信道的极化码构造度量参数，构造极化码。依据本实施例的方法构造的极化码，能够适用于相关瑞利块衰落信道条件下的信号传输。

Description

一种相关瑞利块衰落信道下的极化码构造方法及装置

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种相关瑞利块衰落信道下的极化码构造方法及装置。

背景技术

极化码是一种先进的信道编码方式，要构造一个(N,P)极化码，需要从N个极化信道中选择可靠度最高的P个用以传输信息比特，其余的N-P个极化信道传输预定的冻结比特。

如何评估各极化信道的可靠度并选择出用以传输信息比特的极化信道是构造极化码的关键之处。极化码的构造依赖于传输信道，现有的极化码的构造方法一般基于独立块衰落信道，即传输符号划分后的各子块所经历的衰落因子相互独立，构造方法均属于迭代算法，例如，对于二进制离散无记忆信道，极化码构造方法包括巴氏参数递归、密度进化(Density Evolution,DE)、Tal-Vardy、高斯近似(Gaussian Approximation,GA)算法等，对于快衰落信道(fast fading)，极化码构造方法包括互信息等效(AMIE)、Trifonov算法等；而这些已有的构造方法无法适用于相关块衰落信道。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种相关瑞利块衰落信道下的极化码构造方法及装置，能够在相关瑞利块衰落信道下构造极化码。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种相关瑞利块衰落信道下的极化码构造方法，包括：

根据相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数，计算成对差错概率的上界；

根据所述成对差错概率的上界和极化码的联合子码极化重量谱，计算每个极化信道的差错概率上界；

根据每个极化信道的差错概率上界，确定每个极化信道的极化码构造度量参数；

根据各极化信道的极化码构造度量参数，构造极化码。

可选的，根据各极化信道的极化码构造度量参数，构造极化码，包括：

对各极化信道的极化码构造度量参数按照从小到大的顺序排序；

从排序后的各极化信道的极化码构造度量参数中，选取出参数值小的部分极化信道，作为可靠的极化信道用于传输信息比特，利用其余的极化信道传输预定的冻结比特。

可选的，确定每个极化信道的极化码构造度量参数，包括：

根据码长、码率、信道相关程度，选取最优的符号信噪比；

根据选取出的符号信噪比，确定所述极化码构造度量参数。

可选的，当子块数为2时，根据相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数，计算成对差错概率的上界，包括：

将所述相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数等效变换为两个独立的瑞利衰落因子概率密度函数的乘积；

根据等效变换后的瑞利衰落因子概率密度函数，计算所述成对差错概率的上界。

可选的，当子块数为2时，所述极化码构造度量参数的计算方法为：

其中，E_s/N₀为符号信噪比，

为联合子码极化重量谱，ρ为两个子块间的相关系数，d＝(d₁,d₂)，d₁是第1个子块的码字重量，d₂是第2个子块的码字重量，

为第i个极化信道对应的最小汉明距离，1≤i≤N，N为极化码的码长。

可选的，当子块数L≥3时，所述极化码构造度量参数的计算方法为：

其中，tr(·)表示求矩阵的迹，E_s/N₀为符号信噪比，

为联合子码极化重量谱，d＝(d₁,d₂,…,d_L),d₁是第1个子块的码字重量，d₂是第2个子块的码字重量，…，d_L是第L个子块的码字重量，

为第i个极化信道对应的最小汉明距离，1≤i≤N，N为极化码的码长，L为子块数，1≤l≤L，K为归一化信道协方差矩阵，D是以子块重量分布向量为对角线元素的对角矩阵。

本说明书实施例还提供一种相关瑞利块衰落信道下的极化码构造装置，包括：

成对差错概率计算模块，用于根据相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数，计算成对差错概率的上界；

极化信道差错概率计算模块，用于根据所述成对差错概率的上界和极化码的联合子码极化重量谱，计算每个极化信道的差错概率上界；

参数计算模块，用于根据每个极化信道的差错概率上界，确定每个极化信道的极化码构造度量参数；

构造模块，用于根据各极化信道的极化码构造度量参数，构造极化码。

可选的，所述构造模块包括：

排序子模块，用于对各极化信道的极化码构造度量参数按照从小到大的顺序排序；

极化信道选取子模块，用于从排序后的各极化信道的极化码构造度量参数中，选取出参数值小的部分极化信道，作为可靠的极化信道用于传输信息比特，利用其余的极化信道传输预定的冻结比特。

可选的，所述参数计算模块，用于根据码长、码率、信道相关程度，选取最优的符号信噪比；以及根据选取出的符号信噪比，确定所述极化码构造度量参数。

可选的，当子块数为2时，所述成对差错概率计算模块，用于将所述相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数等效变换为两个独立的瑞利衰落因子概率密度函数的乘积；以及根据等效变换后的瑞利衰落因子概率密度函数，计算所述成对差错概率的上界。

从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的相关瑞利块衰落信道下的极化码构造方法及装置，通过根据相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数，计算成对差错概率的上界，根据成对差错概率的上界和极化码的联合子码极化重量谱，计算每个极化信道的差错概率上界，根据每个极化信道的差错概率上界，确定每个极化信道的极化码构造度量参数，根据各极化信道的极化码构造度量参数，构造极化码。依据本实施例的方法构造的极化码，能够适于相关瑞利块衰落信道条件下的信号传输。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个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说明书一个或多个实施例，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为本说明书一个或多个实施例的方法流程示意图；

图2为本说明书一个或多个实施例的仿真结果示意图，其中L＝2；

图3为本说明书一个或多个实施例的仿真结果示意图，其中L＝3；

图4为本说明书一个或多个实施例的装置结构示意图；

图5为本说明书一个或多个实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

一些实施例中，相关瑞利块衰落信道的特性在于，将一帧内的传输符号分为L个子块，L理论上可以是大于1的任意整数，各子块内的所有符号经历相同的服从瑞利分布的衰落因子，不同子块的衰落因子之间具有相关性，且相关性可以通过信道协方差矩阵来表征。目前已有的极化码构造方法不适于应用于相关瑞利块衰落信道中，为解决该技术问题，本说明书实施例提供一种能够适用于相关瑞利块衰落信道的极化码构造方法。

如图1所示，本说明书一个或多个实施例提供的相关瑞利块衰落信道下的极化码构造方法，包括：

S101：根据相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数，计算成对差错概率的上界；

本实施例中，码长为N的极化码的生成矩阵表示为F_N，码长为2N的极化码的生成矩阵为F_2N，二者之间存在递推关系：

码长为N的极化码在信道极化变换后，将得到N个极化信道。

在相关瑞利块衰落信道中，假设码长为N的极化码经过二进制相移键控调制后得到N个传输符号，每个传输符号的平均符号能量表示为E_s；N个传输符号经过块映射后，被分到L个子块上；假设第l个子块上的信道衰落因子表示为α_l，则α_l服从均值为0，方差为σ²的复高斯分布。令α＝(α₁,α₂,…,α_L)表示信道衰落向量，则对于相关瑞利块衰落信道，信道衰落向量α的联合概率密度函数为：

其中，det(·)表示求矩阵的行列式，α^H表示α的共轭转置向量，K表示L×L的归一化信道协方差矩阵，归一化信道协方差矩阵的第r行第j列个元素定义为：

其中，E{·}表示求数学期望，*表示复共轭。

假设发送端发送码字为c(⁰)，接收端译码后得到的判决码字为c(¹)，此时如果译码发生错误，即c(¹)与c(⁰)不同，那么计算发送码字c(⁰)却判为码字c(¹)的概率，即为成对差错概率。本实施例中，根据相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数，推导此种信道条件下，成对差错概率的上界，即实际的成对差错概率均小于等于成对差错概率的上界。

S102：根据成对差错概率的上界和极化码的联合子码极化重量谱，计算每个极化信道的差错概率上界；

本实施例中，给定分集重数L(即子块数，块衰落信道有几个子块，分集重数就是几)，码长为N的极化码的联合子码极化重量谱定义为：

为了方便，联合子码极化重量谱可以简记为

联合子码极化重量谱表示L个子块的重量分别为d₁,…,d_l,…,d_L的码字数目。

记d＝d₁,…,d_l,…,d_L，其中d_l是分布在第l个子块上码字的重量，那么联合子码极化重量谱

就是针对每个极化信道，统计满足不同d＝d₁,…,d_l,…,d_L取值的码字的个数，对d＝d₁,…,d_l,…,d_L取值的要求是：

其中，d是码字的重量，

表示对N/L向下取整，对于联合子码极化重量谱，式(5)所示条件必须同时满足。

举例来说：假设码长N＝8，信道子块数L＝2，则分布在每个子块上的最大重量是4(也就是子块的长度)，当码字重量是6，那么可能的d＝d₁,d₂的取值有d₁＝2，d₂＝4或者d₁＝3，d₂＝3或者d₁＝4，d₂＝2；而对于其中任意一种取值，满足这样重量分布的码字可能不是唯一的。比如有一个码字c＝10011111，那么这个码字被分成2个子块之后，左边子块的重量是d₁＝2，右边子块的重量是d₂＝4，很显然同时满足d₁＝2，d₂＝4条件的码字不止c＝10011111这一个，还可能是01101111等。

利用极化码子码间的对偶性以及麦克威廉姆斯恒等式，可以计算得到任意码长(N＝2ⁿ)的极化码所对应的联合子码极化重量谱。

本实施例中，极化信道的差错概率上界可由成对差错概率的上界和联合子码极化重量谱决定，因此，根据计算出的成对差错概率的上界和极化码的联合子码极化重量谱，计算极化信道的差错概率上界，实际的极化信道的差错概率均小于等于该差错概率上界。

S103：根据每个极化信道的差错概率上界，确定每个极化信道的极化码构造度量参数；

本实施例中，根据计算得到的每个极化信道的差错概率上界，计算确定每个极化信道的极化码构造度量参数。其中，极化码构造度量参数的取值越小，对应的极化信道的可靠度越高，相反，极化码构造度量参数的取值越大，对应的极化信道的可靠度越低。

S104：根据各极化信道的极化码构造度量参数，构造极化码。

本实施例中，计算得到每个极化信道的极化码构造度量参数之后，即可从中选取出极化码度量参数小的部分极化信道，作为可靠的极化信道用于传输信息比特，而利用其余的极化信道传输预定的冻结比特，完成极化码的构造。

本实施例的相关瑞利块衰落信道下的极化码构造方法，通过根据相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数，计算成对差错概率的上界，根据成对差错概率的上界和极化码的联合子码极化重量谱，计算极化信道的差错概率上界，根据极化信道的差错概率上界，确定极化码构造度量参数，根据极化码构造度量参数，构造极化码。依据本实施例的方法构造的极化码，能够适于相关瑞利块衰落信道条件下的信号传输。

以下结合附图和实施例对本说明书实施例的极化码构造方法进行详细说明。

1、当子块数L＝2时，相关瑞利块衰落信道下的极化码构造方法如下：

将相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数等效变换为两个独立的瑞利衰落因子概率密度函数的乘积，等效变换过程为：

当L＝2时，信道衰落向量α＝(α₁,α₂)，假设两个子块间的相关系数为ρ，则归一化信道协方差矩阵可以简化为：

令α_l＝α_l,R+iα_l,I，其中，α_l,R与α_l,I相互独立，且服从均值为0，方差为

的实高斯分布，则，α_1,R与α_2,R的联合概率密度函数可表示为：

其中，α_R＝(α_1,R,α_2,R)，Θ是归一化信道协方差矩阵K的逆矩阵，表示为：

对矩阵Θ做特征值分解，令：

Θ＝PΛP^T (9)

其中，P是由特征向量组成的正交矩阵，Λ是对角线元素为特征值的对角矩阵，表示为：

得到：

令β_R＝α_RP＝(β_1,R,β_2,R)，则有：

同理，f(α_1,I,α_2,I)也可以等效变换为f(α_1,I,α_2,I)＝f(β_1,I)f(β_2,I)。

令β_l＝β_l,R+iβ_l,I，则，当子块数为2时，相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数可表示为两个独立变量β₁，β₂的一维概率密度函数的乘积，且β₁服从均值为0，方差为σ²(1-ρ)的复高斯分布，β₂服从均值为0，方差为σ²(1+ρ)的复高斯分布。

之后，根据等效变换后的瑞利衰落因子概率密度函数，计算相关瑞利块信道下，成对差错概率的上界，计算方法为：

其中，

表示符号信噪比，N₀是噪声的单边功率谱密度，c⁽⁰⁾为发送端发送的码字，c⁽¹⁾为接收端译码后得到的判决码字，P(c⁽⁰⁾→c⁽¹⁾)表示发送码字c⁽⁰⁾却判为码字c⁽¹⁾的概率，也就是成对差错概率；d₁是第1个子块的码字重量，d₂是第2个子块的码字重量，

是重量分布是d＝(d₁,d₂)的码字个数。

由于极化信道的差错概率上界可由联合子码极化重量谱和成对差错概率的上界决定，所以，根据联合子码极化重量谱

和成对差错概率的上界，得到极化信道的差错概率上界为：

其中，

表示第i个极化信道

对应的最小汉明距离，1≤i≤N。

之后，对每个极化信道的差错概率上界取对数并作近似处理，得到L＝2条件下的极化码构造度量参数

表示为：

根据公式(17)计算得到的极化码构造度量参数

其取值越小，第i个极化信道的可靠度越高，取值越大，第i个极化信道的可靠度越低。

在此基础上，对于码率为P/N、码长为N的极化码，根据N个极化信道的N个极化码构造度量参数

按照从小到大的顺序，选取出最小的P个极化信道用于传输信息比特，而利用其余的N-P个极化信道传输收发端预定的冻结比特，即完成极化码的构造。

一些实施例中，在实际应用中，为降低构造极化码的复杂度，根据公式(17)，可以将符号信噪比E_s/N₀取为预设值，得到简化后的不依赖于符号信噪比的极化码构造度量参数。其中，符号信噪比的取值可以根据码长、码率、信道相关程度(信道协方差矩阵)等参数选取最优的值，以构造得到性能最优的极化码。

如图2所示，当子块数L＝2时，仿真条件为码长N为1024，码率为0.25；两个子块之间的相关系数从小到大分别取0.2，0.5与0.9，分别表征两个子块之间的相关程度由低到高；公式(17)中的信噪比E_s/N₀取值为0dB。分别利用高斯近似算法以及本说明书实施例的极化码构造方法进行极化码构造，并利用连续消除算法进行译码。从图2所示仿真结果可以看出，对于不同的相关系数，与高斯近似算法相比，本说明书实施例提出的极化码构造方法可获得更好的误块率性能，并且极化码构造度量参数的计算可以不依赖于符号信噪比，有效降低了极化码构造的复杂度。

2、当子块数L＝3时，相关瑞利块衰落信道下的极化码构造方法为：

给定相关瑞利块衰落信道下的子块重量分布向量d＝d₁,d₂,…,d_L与归一化信道协方差矩阵K，则成对差错概率的上界可表示为：

其中，矩阵D是以子块重量分布向量为对角线元素的对角矩阵，表示为：

根据联合子码极化重量谱

和成对差错概率的上界，得到极化信道的差错概率上界为：

其中，

表示第i个极化信道对应的最小汉明距离。

之后，对每个极化信道的差错概率上界取对数并作近似处理，得到L＝3条件下的极化码构造度量参数

表示为：

其中，tr(·)表示求矩阵的迹，d＝(d₁,d₂,d₃),d₁是第1个子块的码字重量，d₂是第2个子块的码字重量，d₃是第3个子块的码字重量。

在此基础上，对于码率为P/N、码长为N的极化码，根据N个极化信道的N个极化码构造度量参数

按照从小到大的顺序，选取出最小的P个极化信道用于传输信息比特，而利用其余的N-P个极化信道传输收发端预定的冻结比特，即完成极化码的构造。

一些实施例中，在实际应用中，为降低构造极化码的复杂度，根据公式(21)，可以将符号信噪比E_s/N₀取为预设值，得到简化后的不依赖于符号信噪比的极化码构造度量参数。其中，符号信噪比的取值可以根据码长、码率、信道相关程度(信道协方差矩阵)等参数选取最优的值，以构造得到性能最优的极化码。

如图3所示，当子块数L＝3时，仿真条件为码长N为1024，码率分别为0.25、0.5，归一化信道协方差矩阵K取值如公式(22)所示，当码率为0.25时，公式(21)中的符号信噪比E_s/N₀取值为0dB，当码率为0.5时，符号信噪比E_s/N₀取值为2dB。分别利用高斯近似算法和本说明书实施例提出的极化码构造方法进行极化码构造，并采用连续消除算法进行译码。从图3所示仿真结果可以看出，在相同的码率条件下，本说明书实施例提出的极化码构造方法能够获得显著优于高斯近似算法的译码性能，而且，根据误块率曲线斜率，可见本说明书实施例的方法具有显著的分集增益；同时，本说明书实施例的极化码构造度量参数的计算可以不依赖于符号信噪比，能够有效降低极化码构造的复杂度。

需要说明的是，本说明书一个或多个实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本说明书一个或多个实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

如图4所示，本说明书实施例还提供一种相关瑞利块衰落信道下的极化码构造装置，包括：

成对差错概率计算模块，用于根据相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数，计算成对差错概率的上界；

极化信道差错概率计算模块，用于根据成对差错概率的上界和极化码的联合子码极化重量谱，计算每个极化信道的差错概率上界；

参数计算模块，用于根据每个极化信道的差错概率上界，确定每个极化信道的极化码构造度量参数；

构造模块，用于根据各极化信道的极化码构造度量参数，构造极化码。

一些实施例中，构造模块包括：

排序子模块，用于对各极化信道的极化码构造度量参数按照从小到大的顺序排序；

极化信道选取子模块，用于从排序后的各极化信道的极化码构造度量参数中，选取出参数值小的部分极化信道，作为可靠的极化信道用于传输信息比特，利用其余的极化信道传输预定的冻结比特。

一些实施例中，参数计算模块，用于根据码长、码率、信道相关程度，选取最优的符号信噪比；以及根据选取出的符号信噪比，确定极化码构造度量参数。

一些实施例中，当子块数为2时，成对差错概率计算模块，用于将相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数等效变换为两个独立的瑞利衰落因子概率密度函数的乘积；以及根据等效变换后的瑞利衰落因子概率密度函数，计算成对差错概率的上界。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

图5示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。

处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。

存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。

输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种相关瑞利块衰落信道下的极化码构造方法，其特征在于，包括：

根据相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数，计算成对差错概率的上界；

根据所述成对差错概率的上界和极化码的联合子码极化重量谱，计算每个极化信道的差错概率上界；

根据每个极化信道的差错概率上界，确定每个极化信道的极化码构造度量参数；

根据各极化信道的极化码构造度量参数，构造极化码。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各极化信道的极化码构造度量参数，构造极化码，包括：

对各极化信道的极化码构造度量参数按照从小到大的顺序排序；

从排序后的各极化信道的极化码构造度量参数中，选取出参数值小的部分极化信道，作为可靠的极化信道用于传输信息比特，利用其余的极化信道传输预定的冻结比特。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定每个极化信道的极化码构造度量参数，包括：

根据码长、码率、信道相关程度，选取最优的符号信噪比；

根据选取出的符号信噪比，确定所述极化码构造度量参数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当子块数为2时，根据相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数，计算成对差错概率的上界，包括：

将所述相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数等效变换为两个独立的瑞利衰落因子概率密度函数的乘积；

根据等效变换后的瑞利衰落因子概率密度函数，计算所述成对差错概率的上界。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，当子块数为2时，所述极化码构造度量参数的计算方法为：

其中，E_s/N₀为符号信噪比，

为联合子码极化重量谱，ρ为两个子块间的相关系数，d＝(d₁,d₂)，d₁是第1个子块的码字重量，d₂是第2个子块的码字重量，

为第i个极化信道对应的最小汉明距离，1≤i≤N，N为极化码的码长。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当子块数L≥3时，所述极化码构造度量参数的计算方法为：

其中，tr(·)表示求矩阵的迹，E_s/N₀为符号信噪比，

为联合子码极化重量谱，d＝(d₁,d₂,…,d_L),d₁是第1个子块的码字重量，d₂是第2个子块的码字重量，…，d_L是第L个子块的码字重量，

为第i个极化信道对应的最小汉明距离，1≤i≤N，N为极化码的码长，L为子块数，1≤l≤L，K为归一化信道协方差矩阵，D是以子块重量分布向量为对角线元素的对角矩阵。

7.一种相关瑞利块衰落信道下的极化码构造装置，其特征在于，包括：

成对差错概率计算模块，用于根据相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数，计算成对差错概率的上界；

极化信道差错概率计算模块，用于根据所述成对差错概率的上界和极化码的联合子码极化重量谱，计算每个极化信道的差错概率上界；

参数计算模块，用于根据每个极化信道的差错概率上界，确定每个极化信道的极化码构造度量参数；

构造模块，用于根据各极化信道的极化码构造度量参数，构造极化码。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述构造模块包括：

排序子模块，用于对各极化信道的极化码构造度量参数按照从小到大的顺序排序；

极化信道选取子模块，用于从排序后的各极化信道的极化码构造度量参数中，选取出参数值小的部分极化信道，作为可靠的极化信道用于传输信息比特，利用其余的极化信道传输预定的冻结比特。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述参数计算模块，用于根据码长、码率、信道相关程度，选取最优的符号信噪比；以及根据选取出的符号信噪比，确定所述极化码构造度量参数。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当子块数为2时，

所述成对差错概率计算模块，用于将所述相关瑞利块衰落信道中衰落因子的联合概率密度函数等效变换为两个独立的瑞利衰落因子概率密度函数的乘积；以及根据等效变换后的瑞利衰落因子概率密度函数，计算所述成对差错概率的上界。

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