CN113794479B - 极化调节卷积码的生成方法及相关设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种极化调节卷积码的生成方法及相关设备，通过计算极化调节卷积码每个级联子信道的差错概率上界，并根据雅可比变换处理所述差错概率上界得到构造度量。依据所述构造度量为所有级联子信道从小到大排序，并根据信源信息长度从小到大选取相应数量的级联子信道用于传输信源信息。这种方法有效的降低了对所述极化调节卷积码译码时的误块率，且其适用性也优于现有的RM方法。
Description
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种极化调节卷积码的生成方法及相关设备。
背景技术
极化调节卷积(Polarization-Adjusted convolutional, PAC)码是2019年国际信息论大会上被提出的一种能够逼近有限码长性能界的编码方案。PAC码被提出时采用的是Reed-Muller(RM)构造方法，其中，N=2n表示码长，K表示信源传输的信息位长度，码率为R=K/N。
对于(N,K)PAC码，RM构造首先根据码长及码率计算出码字的最小汉明距离D min，即首先计算出使得成立的RM阶数r，其中/>表示二项系数，则有D min=2n-r；然后计算各子信道序号按照二进制展开后所得向量的汉明重量，最后选取对应汉明重量不小于最小汉明距离D min的部分子信道传输K比特信源数据。然而，在实际应用中，当码长，码率发生变化时，RM构造需要重新计算RM阶数r及最小汉明距离D min，且当满足汉明重量要求的子信道数量大于K时，如何选取子信道才能保证PAC码有最优的性能仍有待研究。
发明内容
有鉴于此，本公开的目的在于提出一种极化调节卷积码的生成方法及相关设备。
基于上述目的，本公开提供了一种极化调节卷积码的生成方法，应用于加性高斯白噪声信道条件下，所述生成方法包括：
根据极化调节卷积码的极化陪集谱分别计算每个级联子信道的差错概率上界，其中，所述极化调节卷积码的长度为N=2 n，n为正整数；
分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的所述构造度量；
将所有所述级联子信道按照所述构造度量从小到大的顺序排序，根据信源数据的长度K，选取前K个所述级联子信道传输信息比特，剩余所述级联子信道传输冻结比特，得到N长向量；
对所述N长向量进行卷积编码，对所述卷积编码的结果进行极化编码，得到所述极化调节卷积码的编码码字。
基于同一发明目的，本公开还提供了一种极化调节卷积码的生成装置，包括：
概率计算模块，被配置为根据极化调节卷积码的极化陪集谱分别计算每个级联子信道的差错概率上界，其中，所述极化调节卷积码的长度为N=2 n，n为正整数；
构造度量计算模块，被配置为分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的所述构造度量；
排序选择模块，被配置为将所有所述级联子信道按照所述构造度量从小到大的顺序排序，根据信源数据的长度K，选取前K个所述级联子信道传输信息比特，剩余所述级联子信道传输冻结比特，得到N长向量；
编码模块，被配置为对所述N长向量进行卷积编码，对所述卷积编码的结果进行极化编码，得到所述极化调节卷积码的编码码字。
基于同一发明目的，本公开还提供了一种电子设备，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程序时实现极化调节卷积码的生成方法。
基于同一发明目的，本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行极化调节卷积码的生成方法。
从上面所述可以看出，本公开提供的极化调节卷积码的生成方法及相关设备，通过计算每个级联子信道的差错概率上界获取其构造度量，并根据所述构造度量为所有级联子信道排序，得到构造度量最小的前K个级联子信道传输信源数据。使生成的PAC码具有稳定的误块率，能够更好的传输信源数据。
附图说明
为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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公开的实施例，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为本公开实施例提供的极化调节卷积码的生成方法的流程图；
图2为本公开实施例提供的相同码长条件下，不同码率下两种极化调节卷积码生成方法的误块率对比图；
图3为本公开实施例提供的相同码率条件下，不同码长下两种极化调节卷积码生成方法的误块率对比图；
图4为本公开实施例提供的极化调节卷积码的生成装置的结构图；
图5为本公开实施例提供的电子设备示意图。
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，本公开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。 “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。
现有技术中，一组(N,K)PAC码编码过程包括：将K比特信源数据嵌入长度为N的向量中，具体而言，需要从N个子信道中选择K个子信道以传输信息比特，而其余的个子信道则传输收发端约定好的冻结比特，通常设为0，该过程又称为PAC码的构造；对得到的N长向量进行卷积编码；对卷积编码后所得向量进一步进行极化编码，得到PAC编码码字。其中构造PAC码时一般采用RM方法，但是这种方法在面对不同的码长和码率时，并不能灵活应用。
为解决这一问题，本公开提供了一种极化调节卷积码的生成方法，通过计算PAC码的每个级联子信道的差错概率上界来得到构造度量，根据构造度量选择出符合要求的级联子信道来传输信源数据，使得在不同码长和码率条件下，能够实现稳定的误块率性能。
作为一个可选的实施例，本公开提供的极化调节卷积码的生成方法，参照图1，包括：
步骤S101，根据极化调节卷积码的极化陪集谱分别计算每个级联子信道的差错概率上界，其中，所述极化调节卷积码的长度为N=2 n，n为正整数。
本步骤中，极化调节卷积码的生成矩阵为P N =C N G N，其中，C N表示大小为N×N的卷积码生成矩阵，G N表示大小为N×N的极化码生成矩阵。其中，卷积码生成矩阵为由卷积码冲激响应h=(h 1 ,h 2 ,…,h m)构成的上三角托普利兹矩阵生成，m为卷积码的约束长度；对极化调节卷积码进行信道分解获得N个所述级联子信道，且1≤i≤N。
将极化子码的任意一个码字与所述极化码生成矩阵的第i+1-l行进行逐位模二加，得到的结果的集合即为极化陪集/>；其中，/>表示所述极化陪集的码字，/>表示长度为N-i的向量，且所述长度为N-i的向量中各个元素等概率取值为0或1，1≤l≤q，q=min{m,i}。
根据获得的极化陪集的码字重量分布，和非零码字的汉明重量，将得出的极化陪集的码字重量分布的集合/>作为极化陪集谱；其中，d为非零码字的汉明重量/>,为所述极化陪集中重量为d的码字个数。
将极化陪集谱、卷积码冲激响应和成对差错概率代入，计算得到第i个级联子信道的差错概率上界/>，其中，h l为所述卷积码冲激响应的第l个值，/>表示发送全0码字，却被错误判断为任意码字的成对差错概率。
步骤S102，分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的所述构造度量。
本步骤中，首先根据信噪比将计算差错概率上界的公式修改为，其中，/>也代表差错概率上界，ES表示符号的平均能量，N0表示噪声功率谱密度，ES/ N0表示信噪比。
对取对数，得到/>，再根据雅可比变换对其进行处理，将得到的/>视为第i个级联子信道的构造度量。
且在高信噪比条件下，由于每个级联子信道的差错概率上界由最小汉明重量决定。此时，构造度量可进一步简化为，其中，/>表示极化调节卷积码第i个级联子信道对应的最小汉明重量，/>表示第l个极化陪集中汉明重量为/>的码字的个数。
步骤S103将所有所述级联子信道按照所述构造度量从小到大的顺序排序，根据信源数据的长度K，选取前K个所述级联子信道传输信息比特，剩余所述级联子信道传输冻结比特，得到N长向量。
步骤S104，对所述N长向量进行卷积编码，对所述卷积编码的结果进行极化编码，得到所述极化调节卷积码的编码码字。
作为一个可选的实施例，本公开提供的极化调节卷积码的生成方法，其中的极化陪集谱还可通过极化重量谱计算得到，即，其中，/>表示第i+1-l个极化信道对应的极化子码中重量为d的码字个数，为极化重量谱。
作为一个可选的实施例，本公开提供的极化调节卷积码的生成方法，在实际应用中可以将信噪比设为固定值，得到不受信噪比影响的通用构造度量，扩大了这种极化调节卷积码生成方法的使用范围。
作为一个可选的实施例，在加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道条件下，设码长，码率R分别取1/3，1/2及2/3时，分别利用RM方法和本公开提供的极化调节卷积码的生成方法构造PAC码，并采用串行抵消列表算法进行译码。其中，纵坐标表示PAC码的误块率，横坐标表示信噪比，串行抵消列表算法所采用的列表大小为32，PAC码中卷积码的约束长度/>，相应的冲激响应/>，PCW度量中信噪比ES/N0的取值固定为6dB。
参照图2，在R取1/3时，在信噪比大于0dB的情况下，本公开提供的方法构造的PAC码译码后的误块率明显优于RM方法；R取1/2时，两种方法误块率差距不是很明显，但在信噪比位于0.5dB至2.5dB间时，本公开的生成方法仍优于RM方法；R取2/3时，信噪比大于1.5dB时，本公开提供的生成方法构造的PAC码的误块率明显优于RM方法。
作为一个可选的实施例，在AWGN信道条件下，设码率R=1/2，码长N分别取128，256及512, 分别利用RM方法和本公开提供的极化调节卷积码的生成方法构造PAC码，并采用串行抵消列表算法进行译码。其中，纵坐标表示PAC码的误块率，横坐标表示信噪比，串行抵消列表算法所采用的列表大小为32，PAC码中卷积码的约束长度，相应的冲激响应，PCW度量中信噪比ES/ N0的取值固定为6dB。
参照图3，N取128时，两种方法误块率差距不是很明显，但在信噪比位于0.5dB至2.5dB间时，本公开的生成方法仍优于RM方法；N取256和512时，本公开提供的生成方法构造的PAC码的误块率明显优于RM方法。
本公开还提供了一种数据传输方法，数据发送端采用本公开提供的由上述任何一个实施例得出的极化调节卷积码的生成方法对待传输的信源数据进行编码，将编码结果作为所述极化调节卷积码的编码码字进行传输；数据接收端接收所述编码码字并采用串行抵消列表算法对所述编码码字进行译码以获得所述信源数据。
参照图2和图3，在信噪比较高的条件下，本公开提供的数据传输方法中，数据接收端译码结果的误块率性能明显优于采用RM方法构造的PAC码译码结果的误块率性能，本公开提供的数据传输方法的稳定性更高。
本公开提供的极化调节卷积码的生成方法，通过计算极化调节卷积码每个级联子信道的差错概率上界，并根据雅可比变换处理所述差错概率上界得到构造度量。依据所述构造度量为所有级联子信道从小到大排序，并根据信源信息长度从小到大选取相应数量的级联子信道用于传输信源信息。这种方法有效的降低了对所述极化调节卷积码译码时的误块率，且其适用性也优于现有的RM方法。
需要说明的是，本公开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公开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。
需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。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上述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。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种极化调节卷积码的生成装置。
参考图4，所述极化调节卷积码的生成装置，包括：
概率计算模块401，被配置为根据极化调节卷积码的极化陪集谱分别计算每个级联子信道的差错概率上界，其中，所述极化调节卷积码的长度为N=2 n，n为正整数。
构造度量计算模块402，被配置为分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的所述构造度量。
排序选择模块403，被配置为将所有所述级联子信道按照所述构造度量从小到大的顺序排序，根据信源数据的长度K，选取前K个所述级联子信道传输信息比特，剩余所述级联子信道传输冻结比特，得到N长向量。
编码模块404，被配置为对所述N长向量进行卷积编码，对所述卷积编码的结果进行极化编码，得到所述极化调节卷积码的编码码字。
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，在实施本公开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任一实施例中相应的极化调节卷积码的生成方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种电子设备，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程序时实现上任意一实施例所述的极化调节卷积码的生成方法。
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。
上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的极化调节卷积码的生成方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的极化调节卷积码的生成方法。
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。
上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的极化调节卷积码的生成方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
需要说明的是，本公开的实施例还可以以下方式进一步描述：
一种极化调节卷积码的生成方法，应用于加性高斯白噪声信道条件下，所述生成方法包括：根据极化调节卷积码的极化陪集谱分别计算每个级联子信道的差错概率上界，其中，所述极化调节卷积码的长度为N=2 n，n为正整数；分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的所述构造度量；将所有所述级联子信道按照所述构造度量从小到大的顺序排序，根据信源数据的长度K，选取前K个所述级联子信道传输信息比特，剩余所述级联子信道传输冻结比特，得到N长向量；对所述N长向量进行卷积编码，对所述卷积编码的结果进行极化编码，得到所述极化调节卷积码的编码码字。
作为一个可选的实施例，所述极化调节卷积码的生成矩阵为P N =C N G N，其中，C N表示大小为N×N的卷积码生成矩阵，G N表示大小为N×N的极化码生成矩阵；所述卷积码生成矩阵为由卷积码冲激响应h=(h 1 ,h 2 ,…,h m)构成的上三角托普利兹矩阵生成，m为卷积码的约束长度；对所述极化调节卷积码进行信道分解获得N个所述级联子信道，其中，1≤i≤N。
作为一个可选的实施例，根据所述极化调节卷积码的所述极化陪集谱分别计算每个所述级联子信道的所述差错概率上界，包括：
给定极化子码，设g i+1-l为所述极化码生成矩阵的第i+1-l行，将所述极化子码的任意一个码字与g i+1-l进行逐位模二加，得到的结果的集合为极化陪集/>，，其中，/>表示所述极化陪集的码字，/>表示长度为N-i的向量，且所述长度为N-i的向量中各个元素等概率取值为0或1，1≤l≤q，q=min{m,i}。
作为一个可选的实施例，所述根据所述极化调节卷积码的所述极化陪集谱分别计算每个所述级联子信道的所述差错概率上界，还包括：根据所述极化陪集的码字重量分布，获取所述码字重量分布的集合作为所述极化陪集谱，其中，d为非零码字的汉明重量/>,/>为所述极化陪集中重量为d的码字个数；根据所述极化陪集谱和第i个所述级联子信道的差错概率/>计算得到所述极化调节卷积码中第i个所述级联子信道的所述差错概率上界/>；其中，h l为所述卷积码冲激响应的第l个值，/>表示发送全0码字，却被错误判断为任意码字的成对差错概率。
作为一个可选的实施例，所述分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的所述构造度量，包括：在所述加性高斯白噪声信道条件下，将所述差错概率上界表示为，其中，ES表示符号的平均能量，N0表示噪声功率谱密度，ES/ N0表示信噪比；令/>，取/>为所述差错概率上界；对/>取对数,将计算结果记为/>，得到；根据所述雅可比变换，得出所述构造度量为。
作为一个可选的实施例，所述分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的所述构造度量，还包括：由于在高信噪比条件下，每个所述级联子信道的所述差错概率上界由其最小汉明重量决定，将所述构造度量简化为；其中，/>表示所述极化调节卷积码第i个所述级联子信道对应的所述最小汉明重量，/>表示第l个所述极化陪集中汉明重量为/>的码字的个数。
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公开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，并且为了不会使本公开实施例难以理解，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，以便避免使本公开实施例难以理解，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公开实施例的平台的（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公开实施例。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。
本公开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，凡在本公开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 (7)
1.一种极化调节卷积码的生成方法，应用于加性高斯白噪声信道条件下，所述生成方法包括：
根据极化调节卷积码的极化陪集谱分别计算每个级联子信道的差错概率上界，其中，所述极化调节卷积码的长度为N=2 n，n为正整数；
分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的构造度量；
将所有所述级联子信道按照所述构造度量从小到大的顺序排序，根据信源数据的长度K，选取前K个所述级联子信道传输信息比特，剩余所述级联子信道传输冻结比特，得到N长向量；
对所述N长向量进行卷积编码，对所述卷积编码的结果进行极化编码，得到所述极化调节卷积码的编码码字；
所述根据极化调节卷积码的极化陪集谱分别计算每个级联子信道的差错概率上界，包括：
给定极化子码，设g i+1-l为所述极化码生成矩阵的第i+1-l行，将所述极化子码的任意一个码字与g i+1-l进行逐位模二加，得到的结果的集合为极化陪集/>，
，
其中，表示所述极化陪集的码字，/>表示长度为N-i的向量，且所述长度为N-i的向量中各个元素等概率取值为0或1，1≤l≤q，q=min{m,i}；
所述根据极化调节卷积码的极化陪集谱分别计算每个级联子信道的差错概率上界，还包括：
根据所述极化陪集的码字重量分布，获取所述码字重量分布的集合作为所述极化陪集谱，其中，d为非零码字的汉明重量/>,/>为所述极化陪集中重量为d的码字个数；
根据所述极化陪集谱和第i个所述级联子信道的差错概率计算得到所述极化调节卷积码中第i个所述级联子信道的所述差错概率上界；
其中，h l为所述卷积码冲激响应的第l个值，表示发送全0码字，却被错误判断为任意码字的成对差错概率；
所述分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的构造度量，包括：
在所述加性高斯白噪声信道条件下，将所述差错概率上界表示为，其中，ES表示符号的平均能量，N0表示噪声功率谱密度，ES/ N0表示信噪比；
令，取/>为所述差错概率上界；
对取对数,将计算结果记为/>，得到/>；根据所述雅可比变换，得出所述构造度量为/>。
2.根据权利要求1所述的生成方法，还包括：
所述极化调节卷积码的生成矩阵为P N =C N G N，其中，C N表示大小为N×N的卷积码生成矩阵，G N表示大小为N×N的极化码生成矩阵；
所述卷积码生成矩阵为由卷积码冲激响应h=(h 1 ,h 2 ,…,h m)构成的上三角托普利兹矩阵生成，m为卷积码的约束长度；
对所述极化调节卷积码进行信道分解获得N个所述级联子信道，其中，1≤i≤N。
3.根据权利要求1所述的生成方法，所述分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的所述构造度量，还包括：
由于在高信噪比条件下，每个所述级联子信道的所述差错概率上界由其最小汉明重量决定，将所述构造度量简化为；
其中，表示所述极化调节卷积码第i个所述级联子信道对应的所述最小汉明重量，表示第l个所述极化陪集中汉明重量为/>的码字的个数。
4.一种极化调节卷积码的生成装置，包括：
概率计算模块，被配置为根据极化调节卷积码的极化陪集谱分别计算每个级联子信道的差错概率上界，其中，所述极化调节卷积码的长度为N=2 n，n为正整数；
构造度量计算模块，被配置为分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的构造度量；
排序选择模块，被配置为将所有所述级联子信道按照所述构造度量从小到大的顺序排序，根据信源数据的长度K，选取前K个所述级联子信道传输信息比特，剩余所述级联子信道传输冻结比特，得到N长向量；
编码模块，被配置为对所述N长向量进行卷积编码，对所述卷积编码的结果进行极化编码，得到所述极化调节卷积码的编码码字；
所述概率计算模块进一步被配置为：
给定极化子码，设g i+1-l为所述极化码生成矩阵的第i+1-l行，将所述极化子码的任意一个码字与g i+1-l进行逐位模二加，得到的结果的集合为极化陪集/>，
，
其中，表示所述极化陪集的码字，/>表示长度为N-i的向量，且所述长度为N-i的向量中各个元素等概率取值为0或1，1≤l≤q，q=min{m,i}；
所述概率计算模块进一步还被配置为：
根据所述极化陪集的码字重量分布，获取所述码字重量分布的集合作为所述极化陪集谱，其中，d为非零码字的汉明重量/>,/>为所述极化陪集中重量为d的码字个数；
根据所述极化陪集谱和第i个所述级联子信道的差错概率计算得到所述极化调节卷积码中第i个所述级联子信道的所述差错概率上界；
其中，h l为所述卷积码冲激响应的第l个值，表示发送全0码字，却被错误判断为任意码字的成对差错概率；
所述构造度量计算模块进一步被配置为：
在加性高斯白噪声信道条件下，将所述差错概率上界表示为，其中，ES表示符号的平均能量，N0表示噪声功率谱密度，ES/ N0表示信噪比；
令，取/>为所述差错概率上界；
对取对数,将计算结果记为/>，得到/>；根据所述雅可比变换，得出所述构造度量为/>。
5.一种数据传输方法，数据发送端采用权利要求1至3任一所述的极化调节卷积码的生成方法对待传输的信源数据进行编码获取编码码字并传输所述编码码字；
数据接收端接收所述编码码字并进行译码获得所述信源数据。
6.一种电子设备，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程序时实现如权利要求1至3任意一项所述的方法。
7.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至3任一所述方法。
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