CN112039634B - 一种极化码的译码方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种极化码的译码方法、装置、计算机设备及存储介质,包括:获取分支度量修正因子,分支度量修正因子与传输子信道的信噪比以及误码率关联;在译码过程中进行路径扩展时,利用分支度量修正因子,对译码树每层扩展的分支路径的路径度量值进行修正;在路径扩展结束后,根据保留的有效路径,得到译码序列。本发明实施例的技术方案提供了一种结合各子信道的信噪比以及误码率对极化码进行译码的方式,提高了译码结果的准确率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及编解码技术领域,尤其涉及一种极化码的译码方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
通信系统通常采用信道编码来提高数据传输的可靠性,以保证通信的质量。极化码(Polar code)是第一个理论上证明可以取得香农容量并且具有低译码复杂度的码,针对极化码现有的方法通常采用串行抵消列表(Successive Cancellation List,SCL)算法进行译码。
SCL算法在译码之前,构造了仅与Polar码码长有关的码树结构,从码树根节点开始,逐层依次向叶子节点层进行路径扩展,码树中的每一个节点均分别通过两条标记着0和1的边与两个后继节点相连。每一层的节点扩展后,尽可能多地保留后继路径(每一层保留的路径数不大于搜索宽度L,其中,L≥2),在完成一层的路径扩展后,选择路径度量值(PathMetrics,PM)最小的L条,保存在一个列表中,等待进行下一层的扩展。图1是采用SCL算法对极化码译码时构造的码树示意图,SCL算法根据父节点与根节点之间的路径度量值,以及子节点对应的分支路径的对数似然比值,得到子节点与根节点之间的路径度量值。假设Polar码码长为3,搜索宽度为2,如图1所示,根节点扩展出两条路径(l0和l1),路径个数在搜索宽度范围内,因此将第一层级的两条路径均保留,计算得到l0的路径度量值为0.11,l1的路径度量值为+∞,对l0和l1继续进行扩展,得到第二层级中的四条路径(l00、l01、l10和l11),第二层级中各路径的路径度量值分别为0.11、0.94、+∞和+∞,因此将第二层级的左边两条路径进行保留。对l00和l01继续进行扩展,得到第三层级中的四条路径,第三层级中各路径的路径度量值分别为0.58、0.11、0.94和1.25。由于第三层级是码树结构中的最后一层,因此选取路径度量值最小的路径作为唯一路径,对应的译码输出结果为:μ=(001)。
目前,SCL算法仅使用分支路径的对数似然比值,计算根节点与各子节点的路径度量值,考虑的因素比较单一,导致译码结果的准确率较低。
发明内容
本发明实施例提供了一种极化码的译码方法、装置、计算机设备及存储介质,提高了极化码的译码结果的准确率。
第一方面,本发明实施例提供了一种极化码的译码方法,所述方法包括:
获取分支度量修正因子,所述分支度量修正因子与传输子信道的信噪比以及误码率关联;
在译码过程中进行路径扩展时,利用所述分支度量修正因子,对译码树每层扩展的分支路径的路径度量值进行修正;
在路径扩展结束后,根据保留的有效路径,得到译码序列。
第二方面,本发明实施例还提供了一种极化码的译码装置,该装置包括:
分支度量修正因子获取模块,用于获取分支度量修正因子,所述分支度量修正因子与传输子信道的信噪比以及误码率关联;
路径度量值修正模块,用于在译码过程中进行路径扩展时,利用所述分支度量修正因子,对译码树每层扩展的分支路径的路径度量值进行修正;
译码序列获取模块,用于在路径扩展结束后,根据保留的有效路径,得到译码序列。
第三方面,本发明实施例还提供了一种计算机设备,该计算机设备包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器执行本发明任意实施例提供的极化码的译码方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该存储介质上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例提供的极化码的译码方法。
本发明实施例的技术方案通过获取分支度量修正因子,且所述分支度量修正因子与传输子信道的信噪比以及误码率关联;在译码过程中进行路径扩展时,利用分支度量修正因子,对译码树每层扩展的分支路径的路径度量值进行修正;在路径扩展结束后,根据保留的有效路径,得到译码序列。本发明实施例的技术方案提供了一种结合各传输子信道的信噪比以及误码率对极化码进行译码的方式,提高了译码结果的准确率。
附图说明
图1是采用SCL算法对极化码译码时构造的码树示意图;
图2a是本发明实施例一中的一种极化码的译码方法的流程图;
图2b是采用本发明实施例提供的译码方法对极化码译码时构造的码树示意图;
图3是本发明实施例二中的一种极化码的译码方法的流程图;
图4是本发明实施例三中的一种极化码的译码装置的结构图;
图5是本发明实施例四中的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图2a为本发明实施例一提供的一种极化码的译码方法的流程图,本实施例可适用于获取到经过极化码编码的信号后,自动对极化码进行译码的情形,该方法可以由极化码的译码装置来执行,该装置可以由软件和/或硬件来实现,并一般可以集成在计算机设备中,具体包括如下步骤:
步骤110、获取分支度量修正因子,所述分支度量修正因子与传输子信道的信噪比以及误码率关联。
在实际的编码技术中,当利用极化码(假设码长为N)对信号进行编码时,极化码将输入信号对应的原始信道分裂成数量与极化码长度相同的N个传输子信道,并且极化码中的各码位与各传输子信道一一对应。
在本实施例中,将待译码的极化码称为当前极化码,在对当前极化码进行译码的过程中,首先需要从译码树的根节点开始,逐层扩展与当前极化码中各码位分别对应的多条分支路径,然后根据各分支路径的路径度量值保留预设数量的分支路径,最后在路径扩展结束后,根据保留的有效路径,得到译码序列。
其中,分支度量修正因子与传输子信道的信噪比以及误码率关联,用于对译码树中每层扩展的分支路径的路径度量值进行修正。
在本实施例中,可选的,分支度量修正因子为不同信噪比等级中各码位对应的误码率的映射值;所述误码率是将极化码编码后的信号输入至不同信噪比等级对应的测试子信道传输后计算得到的;测试子信道为在译码过程之前,用于测试误码率,并根据误码率确定分支度量修正因子的传输子信道。
其中,在对当前极化码进行译码之前,首先获取了多个其他极化码对应的传输子信道作为测试子信道,并根据各测试子信道的信噪比,确定各测试子信道对应的信噪比等级,然后将极化码编码后的信号输入至不同信噪比等级对应的测试子信道中,得到各测试子信道中各码位对应的误码率,最后根据预设的映射函数,将各码位对应的误码率转换成匹配的修正因子。假设某一测试子信道对应的信噪比等级为k,码位i对应的修正因子记为wi,k。
步骤120、在译码过程中进行路径扩展时,利用分支度量修正因子,对译码树每层扩展的分支路径的路径度量值进行修正。
其中,译码树中每一层级对应当前极化码的一个码位,当前极化码的不同码位对应不同的实际传输子信道。
在本发明实施例的一个实施方式中,利用分支度量修正因子,对译码树每层扩展的分支路径的路径度量值进行修正,包括:在将译码树前i层保留的所有路径向第i+1层扩展时,计算每个保留路径从i层连接到第i+1层的每个分支路径的路径度量值,其中,i=1,…,N,N为极化码码长;利用分支度量修正因子,对分支路径的路径度量值进行修正。
其中,假设第i层保留L条分支路径,每条分支的编号为m,则m=0,…,L-1,每条分支路径的路径度量值为PM(i,m),对第i层保留L条分支路径扩展得到第i+1层的分支路径,计算得到第i+1层的分支路径的路径度量值为PM(i+1,m,n),n为分支路径的编号,分支路径的分支度量值为BM(i,m,n),则有:
PM(i+1,m,n)=PM(i,m)+BM(i,m,n)
在本实施中,可选的,利用分支度量修正因子,对分支路径的路径度量值进行修正,包括:从分支路径的路径度量值中提取分支路径的分支度量值BM(i,m,n),以及参考路径度量值;所述参考路径度量值为与所述分支路径对应的上一层的分支路径的路径度量值PM(i,m);将分支度量修正因子wi,k与分支路径的分支度量值BM(i,m,n)相乘,得到修正后的分支度量值,i为上一层分支路径所在层级对应的码位,k与码位i对应的实际传输子信道的信噪比相关;将修正后的所述分支度量值与参考路径度量值PM(i,m)相加,得到与分支路径对应的修正后的路径度量值PM*(i+1,m,n)。其中:
PM*(i+1,m,n)=PM(i,m)+BM(i,m,n)*wi,k
具体的,如图2b所示,假设当前层级为第一层级,与当前层级对应的下一层级为第二层级,第二层级中的一条分支路径为l00,则与分支路径l00对应的第一层级的分支路径为l0,采用SCL算法计算出分支路径l0的路径度量值为PM(1,0),与当前层级匹配的码位对应的修正因子为w1,k,分支路径l00的分支度量值为BM(1,0,0),分支l00对应的修正后的路径度量值为PM(2,0,0),其中:
PM(2,0,0)=PM(1,0)+BM(1,0,0)*w1,k
步骤130、在路径扩展结束后,根据保留的有效路径,得到译码序列。
在此步骤中,当译码树的层级数与当前极化码的码长相等时,则表示路径扩展结束。在一个具体的实施例中,首先计算译码树末端层级中各分支路径对应的修正后的路径度量值,然后选取路径度量值最小的分支路径所在的完整路径作为有效路径,最后根据有效路径回溯译码树中的各分支路径,得到译码序列。
如图2b所示,假设当前极化码的码长为3,第三层级为译码树的末端层级,第二层级中的分支路径l00和l10扩展出四条分支路径,分别为l000、l001、l100和l101。计算得到该四条分支路径对应的修正后的路径度量值分别为0.74、1.25、0.58和1.02,则将分支路径l100所在的完整路径作为有效路径,根据有效路径回溯译码树中的各分支路径,得到与当前极化码匹配的译码序列为μ=(1 0 0)。
本发明实施例的技术方案通过获取分支度量修正因子,在译码过程中进行路径扩展时,利用分支度量修正因子,对译码树每层扩展的分支路径的路径度量值进行修正,并在路径扩展结束后,根据保留的有效路径,得到译码序列。本发明实施例的技术方案提供了一种结合各传输子信道的信噪比以及误码率对极化码进行译码的方式,提高了译码结果的准确率。
实施例二
本实施例是对上述实施例一的进一步细化,与上述实施例相同或相应的术语解释,本实施例不再赘述。图3为本发明实施例二提供的一种极化码的译码方法的流程图,在本实施例中,本实施例的技术方案可以与上述实施例的方案中的一种或者多种方法进行组合,在本实施例中,如图3所示,本发明实施例提供的方法还可以包括:
步骤201、获取与多个不同信噪比等级分别对应的测试子信道,从多个不同信噪比等级对应的测试子信道中获取一个测试子信道作为当前测试信道。
在本实施例中,在对当前极化码进行译码之前,预先获取了其他极化码对应的多个不同信噪比等级下的传输子信道,并将该传输子信道作为测试子信道。
在此步骤中,具体的,可以获取三个不同信噪比等级对应的测试子信道。其中,信噪比等级为0时,测试子信道的信噪比区间为[-5,5];信噪比等级为1时,测试子信道的信噪比区间为[5,15];信噪比等级为2时,测试子信道的信噪比区间为[15,+∞]。
步骤202、将预先设定的多个输入信号输入至当前测试信道进行传输,得到与多个输入信号对应的多个输出信号;其中,输入信号为原始信号经过极化码编码后的信号。
步骤203、对各输出信号进行译码,得到与各输出信号对应的各译码结果。
在此步骤中,可以采用SCL算法对各输出信号进行译码。
步骤204、根据各译码结果,确定与当前测试信道的信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子。
在本发明实施例的一个实施方式中,根据各译码结果,确定与当前测试信道的信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子,包括:将各译码结果与原始信号进行比较,得到当前测试信道中各码位对应的误码率;根据预设的映射函数,将各码位对应的误码率转换成与码位匹配的分支度量修正因子,得到与当前测试信道的信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子。
其中,可以将各译码结果与原始信号进行比较,统计当前测试信道中每个码位译码错误的概率,也即误码率,并采用预设的映射函数对该误码率进行转换,即可得到与当前测试信道的信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子。
步骤205、判断是否完成对全部测试子信道确定分支度量修正因子的操作,若是,执行步骤206,若否,返回执行步骤201中从多个不同信噪比等级对应的测试子信道中获取一个测试子信道作为当前测试信道的操作。
步骤206、将不同信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子存储在预设的修正表中。
预设的修正表如表1所示,其中,假设极化码的码长为512,对应的码位区间为[0,511],修正因子为wi,k,i为传输信道中码位的索引,k为信噪比等级。
步骤207、在译码过程中进行路径扩展时,获取与分支路径匹配的目标码位,以及与目标码位匹配的目标实际传输子信道,并计算目标实际传输子信道的信噪比。
在本实施例中,译码树中每一层级对应当前极化码的一个码位,当前极化码的不同码位对应不同的实际传输子信道。
在此步骤中,可以将分支路径所在层级对应的码位作为与分支路径匹配的目标码位,并根据目标码位获取匹配的目标实际传输子信道。可选的,可以将预先设定的标准信号输入目标实际传输子信道,根据目标实际传输子信道输出的有效信号功率和噪声功率计算得到目标实际传输子信道的信噪比。
步骤208、根据目标实际传输子信道的信噪比,确定目标实际传输子信道的信噪比等级。
在此步骤中,可选的,可以根据目标实际传输子信道的信噪比,以及步骤201中各信噪比等级对应的信噪比区间,确定出目标实际传输子信道的信噪比等级。
表1预设的修正表
i | k=0 | k=1 | k=2 |
0 | w0,0=0.8 | w0,1=0.7 | w0,2=0.4 |
1 | w1,0=0.5 | w1,1=0.7 | w1,2=0.8 |
2 | w2,0=0.4 | w2,1=0.6 | w2,2=0.3 |
… | … | … | … |
510 | w510,0=0.2 | w510,1=0.9 | w510,2=0.4 |
511 | w511,0=0.1 | w511,1=0.1 | w511,2=0.7 |
步骤209、根据目标实际传输子信道的信噪比等级以及目标码位,在与不同信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子中,获取与分支路径匹配的目标分支度量修正因子。
在此步骤中,可选的,可以根据目标实际传输子信道的信噪比等级以及目标码位,查询修正表,获取与分支路径匹配的目标分支度量修正因子。
由此,在对当前极化进行译码之前,通过预先计算不同信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子,并构建与分支度量修正因子匹配的修正表,可以为后续译码过程中的路径度量值提供修正依据,进而提高极化码的译码效率。
步骤210、根据所述目标分支度量修正因子,对所述分支路径的路径度量值进行修正。
步骤211、在路径扩展结束后,根据保留的有效路径,得到译码序列。
本发明实施例的技术方案通过获取与多个不同信噪比等级分别对应的测试子信道,将预先设定的多个输入信号输入至各测试子信道进行传输,对各输出信号进行译码,并根据各译码结果确定不同信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子,然后将不同信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子存储在预设的修正表中,在译码过程中进行路径扩展时,获取与分支路径匹配的目标码位,以及与目标码位匹配的目标实际传输子信道,并确定目标实际传输子信道对应的信噪比等级,根据目标实际传输子信道的信噪比等级以及目标码位,在修正表中获取与分支路径匹配的目标分支度量修正因子,最后根据目标分支度量修正因子,对分支路径的路径度量值进行修正。本发明实施例的技术方案提供了一种结合各子信道的信噪比对极化码进行译码的方式,可以提高译码结果的准确率;其次,在对极化码进行译码之前,预先构建修正表,可以提高极化码的译码效率。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种极化码的译码装置的结构图,该装置包括:分支度量修正因子获取模块310、路径度量值修正模块320和译码序列获取模块330。
其中,分支度量修正因子获取模块310,用于获取分支度量修正因子,分支度量修正因子与传输子信道的信噪比以及误码率关联;路径度量值修正模块320,用于在译码过程中进行路径扩展时,利用分支度量修正因子,对译码树每层扩展的分支路径的路径度量值进行修正;译码序列获取模块330,用于在路径扩展结束后,根据保留的有效路径,得到译码序列。
本发明实施例的技术方案通过获取分支度量修正因子,在译码过程中进行路径扩展时,利用分支度量修正因子,对译码树每层扩展的分支路径的路径度量值进行修正,并在路径扩展结束后,根据保留的有效路径,得到译码序列。本发明实施例的技术方案提供了一种结合各传输子信道的信噪比以及误码率对极化码进行译码的方式,提高了译码结果的准确率。
在上述各实施例的基础上,所述分支度量修正因子为不同信噪比等级中各码位对应的误码率的映射值;其中,所述误码率是将极化码编码后的信号输入至不同信噪比等级对应的测试子信道传输后计算得到的;所述测试子信道为在译码过程之前,用于测试误码率,并根据误码率确定分支度量修正因子的传输子信道。
分支度量修正因子获取模块310,可以包括:
测试子信道获取单元,用于获取与多个不同信噪比等级分别对应的测试子信道,从所述多个不同信噪比等级对应的测试子信道中获取一个测试子信道作为当前测试信道;
输出信号获取单元,用于将预先设定的多个输入信号输入至当前测试信道进行传输,得到与所述多个输入信号对应的多个输出信号;其中,所述输入信号为原始信号经过极化码编码后的信号;
译码结果获取单元,用于对各所述输出信号进行译码,得到与各所述输出信号对应的各译码结果;
分支度量修正因子确定单元,用于根据各所述译码结果,确定与当前测试信道的信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子;
全部测试子信道处理单元,用于返回执行从所述多个不同信噪比等级对应的测试子信道中获取一个测试子信道作为当前测试信道的操作,直至完成对全部测试子信道确定分支度量修正因子的操作;
误码率获取单元,用于将各所述译码结果与所述原始信号进行比较,得到当前测试信道中各码位对应的误码率;
误码率转换单元,用于根据预设的映射函数,将各码位对应的误码率转换成与所述码位匹配的分支度量修正因子,得到与当前测试信道的信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子;
分支度量修正因子存储单元,用于将不同信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子存储在预设的修正表中。
路径度量值修正模块320,可以包括:
路径扩展单元,用于在将译码树前i层保留的所有路径向第i+1层扩展时,计算每个保留路径从i层连接到第i+1层的每个分支路径的路径度量值,其中,i=1,…,N,N为极化码码长;
分支路径的路径度量值修正单元,用于利用所述分支度量修正因子,对所述分支路径的路径度量值进行修正;
目标码位获取单元,用于获取与所述分支路径匹配的目标码位,以及与所述目标码位匹配的目标实际传输子信道,并计算所述目标实际传输子信道的信噪比;
信噪比等级确定单元,用于根据所述目标实际传输子信道的信噪比,确定所述目标实际传输子信道的信噪比等级;
目标分支度量修正因子获取单元,用于根据所述目标实际传输子信道的信噪比等级以及所述目标码位,在与不同信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子中,获取与所述分支路径匹配的目标分支度量修正因子;
目标分支度量修正因子修正单元,用于根据所述目标分支度量修正因子,对所述分支路径的路径度量值进行修正;
修正表查询单元,用于根据所述目标实际传输子信道的信噪比等级以及所述目标码位,查询所述修正表,获取与所述分支路径匹配的目标分支度量修正因子;
分支度量值提取单元,用于从所述分支路径的路径度量值中提取分支路径的分支度量值,以及参考路径度量值;所述参考路径度量值为与所述分支路径对应的上一层的分支路径的路径度量值;
分支度量值修正单元,用于将所述分支度量修正因子与所述分支路径的分支度量值相乘,得到修正后的分支度量值;
修正后的路径度量值获取单元,用于将修正后的所述分支度量值与参考路径度量值相加,得到与所述分支路径对应的修正后的路径度量值。
本发明实施例所提供的极化码的译码装置可执行本发明任意实施例所提供的极化码的译码方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图5为本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图,如图5所示,该计算机设备包括处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440;计算机设备中处理器410的数量可以是一个或多个,图4中以一个处理器410为例;计算机设备中的处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或其他方式连接,图5中以通过总线连接为例。存储器420作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明任意实施例中的一种极化码的译码方法对应的程序指令/模块(例如,一种极化码的译码装置中的分支度量修正因子获取模块310、路径度量值修正模块320和译码序列获取模块330)。处理器410通过运行存储在存储器420中的软件程序、指令以及模块,从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的一种极化码的译码方法。也即,该程序被处理器执行时实现:
获取分支度量修正因子,所述分支度量修正因子与传输子信道的信噪比以及误码率关联;
在译码过程中进行路径扩展时,利用所述分支度量修正因子,对译码树每层扩展的分支路径的路径度量值进行修正;
在路径扩展结束后,根据保留的有效路径,得到译码序列。
存储器420可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器420可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。输入装置430可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入,可以包括键盘和鼠标等。输出装置440可包括显示屏等显示设备。
实施例五
本发明实施例五还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所述方法。当然,本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质,其可以执行本发明任意实施例所提供的一种极化码的译码方法中的相关操作。也即,该程序被处理器执行时实现:
获取分支度量修正因子,所述分支度量修正因子与传输子信道的信噪比以及误码率关联;
在译码过程中进行路径扩展时,利用所述分支度量修正因子,对译码树每层扩展的分支路径的路径度量值进行修正;
在路径扩展结束后,根据保留的有效路径,得到译码序列。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是,上述一种测试异常的定位装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种极化码的译码方法,其特征在于,
获取分支度量修正因子,所述分支度量修正因子与传输子信道的信噪比以及误码率关联;
在译码过程中进行路径扩展时,利用所述分支度量修正因子,对译码树每层扩展的分支路径的路径度量值进行修正;
在路径扩展结束后,根据保留的有效路径,得到译码序列;
其中,所述分支度量修正因子为不同信噪比等级中各码位对应的误码率的映射值;所述误码率是将极化码编码后的信号输入至不同信噪比等级对应的测试子信道传输后计算得到的;所述测试子信道为在译码过程之前,用于测试误码率,并根据误码率确定分支度量修正因子的传输子信道。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用所述分支度量修正因子,对译码树每层扩展的分支路径的路径度量值进行修正,包括:
在将译码树前i层保留的所有路径向第i+1层扩展时,计算每个保留路径从i层连接到第i+1层的每个分支路径的路径度量值,其中,i=1,…,N,N为极化码码长;
利用所述分支度量修正因子,对所述分支路径的路径度量值进行修正。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取分支度量修正因子,包括:
获取与多个不同信噪比等级分别对应的测试子信道,从所述多个不同信噪比等级对应的测试子信道中获取一个测试子信道作为当前测试信道;
将预先设定的多个输入信号输入至当前测试信道进行传输,得到与所述多个输入信号对应的多个输出信号;其中,所述输入信号为原始信号经过极化码编码后的信号;
对各所述输出信号进行译码,得到与各所述输出信号对应的各译码结果;
根据各所述译码结果,确定与当前测试信道的信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子;
返回执行从所述多个不同信噪比等级对应的测试子信道中获取一个测试子信道作为当前测试信道的操作,直至完成对全部测试子信道确定分支度量修正因子的操作。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据各所述译码结果,确定与当前测试信道的信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子,包括:
将各所述译码结果与所述原始信号进行比较,得到当前测试信道中各码位对应的误码率;
根据预设的映射函数,将各码位对应的误码率转换成与所述码位匹配的分支度量修正因子,得到与当前测试信道的信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述极化码的不同码位对应不同的实际传输子信道,利用所述分支度量修正因子,对所述分支路径的路径度量值进行修正,包括:
获取与所述分支路径匹配的目标码位,以及与所述目标码位匹配的目标实际传输子信道,并计算所述目标实际传输子信道的信噪比;
根据所述目标实际传输子信道的信噪比,确定所述目标实际传输子信道的信噪比等级;
根据所述目标实际传输子信道的信噪比等级以及所述目标码位,在与不同信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子中,获取与所述分支路径匹配的目标分支度量修正因子;
根据所述目标分支度量修正因子,对所述分支路径的路径度量值进行修正。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在完成对全部测试子信道确定分支度量修正因子的操作之后,所述方法还包括:
将不同信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子存储在预设的修正表中;
根据所述目标实际传输子信道的信噪比等级以及所述目标码位,在与不同信噪比等级中各码位匹配的分支度量修正因子中,获取与所述分支路径匹配的目标分支度量修正因子,包括:
根据所述目标实际传输子信道的信噪比等级以及所述目标码位,查询所述修正表,获取与所述分支路径匹配的目标分支度量修正因子。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,利用所述分支度量修正因子,对所述分支路径的路径度量值进行修正,包括:
从所述分支路径的路径度量值中提取分支路径的分支度量值,以及参考路径度量值;所述参考路径度量值为与所述分支路径对应的上一层的分支路径的路径度量值;
将所述分支度量修正因子与所述分支路径的分支度量值相乘,得到修正后的分支度量值;
将修正后的所述分支度量值与参考路径度量值相加,得到与所述分支路径对应的修正后的路径度量值。
8.一种极化码的译码装置,其特征在于,包括:
分支度量修正因子获取模块,用于获取分支度量修正因子,所述分支度量修正因子与传输子信道的信噪比以及误码率关联;
路径度量值修正模块,用于在译码过程中进行路径扩展时,利用所述分支度量修正因子,对译码树每层扩展的分支路径的路径度量值进行修正;
译码序列获取模块,用于在路径扩展结束后,根据保留的有效路径,得到译码序列;
其中,所述分支度量修正因子为不同信噪比等级中各码位对应的误码率的映射值;所述误码率是将极化码编码后的信号输入至不同信噪比等级对应的测试子信道传输后计算得到的;所述测试子信道为在译码过程之前,用于测试误码率,并根据误码率确定分支度量修正因子的传输子信道。
9.一种计算机设备,包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一所述的极化码的译码方法。
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,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的极化码的译码方法。
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