CN114070331B - 一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统 - Google Patents

一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114070331B
CN114070331B CN202111370101.4A CN202111370101A CN114070331B CN 114070331 B CN114070331 B CN 114070331B CN 202111370101 A CN202111370101 A CN 202111370101A CN 114070331 B CN114070331 B CN 114070331B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sequence
cyclic redundancy
redundancy check
search width
decoding method
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
Application number
CN202111370101.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114070331A (zh
Inventor
尹航
吕岩松
杨占昕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Jichuan Information Technology Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Jichuan Information Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Jichuan Information Technology Co ltd filed Critical Zhejiang Jichuan Information Technology Co ltd
Priority to CN202111370101.4A priority Critical patent/CN114070331B/zh
Publication of CN114070331A publication Critical patent/CN114070331A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114070331B publication Critical patent/CN114070331B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • H03M13/37—Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
    • H03M13/3707—Adaptive decoding and hybrid decoding, e.g. decoding methods or techniques providing more than one decoding algorithm for one code

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翻转译码方法及系统，涉及通信及数据处理技术领域，该方法包括：判断当前搜索宽度是否小于搜索宽度最大值，若是则执行当前搜索宽度对应的CA‑SCL译码方法步骤，以更新待极化码编码的比特序列的估计序列；若否则执行搜索宽度最大值对应的CA‑SCL译码方法步骤，以更新待极化码编码的比特序列的估计序列；采用循环冗余校验算法对待极化码编码的比特序列的估计序列进行处理，得到信息比特序列的估计序列。本发明在保证纠错性能的前提下，有效减少当前运算复杂度。

Description

一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统
技术领域
本发明涉及通信及数据处理技术领域，特别是涉及一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统。
背景技术
采用串行抵消(Successive Cancellation，SC)译码方法的极化码被证明在无限码长条件下可达到信道容量，但在中低码长条件下，SC译码方法的纠错性能较差。为了提高其纠错性能，有学者提出了采用多条候选路径的串行抵消列表(Successive CancellationList，SCL)译码方法。特别的，有学者还提出了级联SCL译码方法和循环冗余校验(CyclicRedundancy Check，CRC)的有CRC支持的串行抵消列表(CRC-Aided SuccessiveCancellation List，CA-SCL)译码方法。仿真结果表明，CA-SCL译码方法能进一步提升SCL译码方法的纠错性能，并能够在中低码长条件下具有和当前LDPC码译码方法可比较的纠错性能。但是，更多的候选路径相较于单一候选路径需要更大的存储空间和更大的计算复杂度。
为了克服由CA-SCL译码方法多条候选路径带来的问题，许多改进的极化码译码器相继被提出。采用了自适应列表的串行抵消译码方法运用自适应列表实现了对CA-SCL译码方法运算复杂度的降低，但该方法也引入了额外的重译码操作。这些额外的重译码会需求更大的译码延时。进而，有学者提出了不需要重译码的解决方法，比如带有不同分段方案的分段SCL方法、依靠特殊节点实现对数似然比(log-likelihood ratio，LLR)递归式简化的快速SCL方法、以及依靠阈值实现列表宽度切换的SCL译码方法。这些方法都能维持CA-SCL译码方法纠错性能的前提下，有效地减少了其运算复杂度。
为了进一步提升CA-SCL译码方法的纠错性能，有学者提出了带有比特翻转的SCL方法。该方法首次对CA-SCL方法引入了带翻转操作的重译码尝试，进而能实现CA-SCL译码方法纠错性能的提升。带有移动剪枝(Shifted-pruning，SP)的SCL方法进一步优化了翻转操作进而获得更好的性能。带有自适应有序移动剪枝的SCL(adaptive ordered shifted-pruning list，ADOSPL)方法以及一种推广的带有翻转操作的SCL(generalized SCL-Flip)方法分别采用有序剪枝和建立新阈值去进一步降低了这些翻转操作带来的运算复杂度。这些译码方法在后文中统一被称为有翻转操作的串行抵消列表的译码方法(Successivecancellation list decoders with flip operation，SCL-Flip)。
尽管这些SCL-Flip译码方法能够通过重译码尝试中的翻转操作去提升CA-SCL的纠错性能，但这些重译码操作会增加额外的运算复杂度并且要求额外的译码延时。进而，有效降低重译码操作引起的运算复杂度成为了扩宽SCL-Flip方法应用范围的关键。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统，在保证与当前其他SCL-Flip译码方法拥有近似的纠错性能的前提下，有效减少其运算复杂度。
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翻转译码方法，包括：
判断当前搜索宽度是否小于搜索宽度最大值，得到第一判断结果；
若所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度小于所述搜索宽度最大值，则执行所述当前搜索宽度对应的CA-SCL译码方法步骤，确定第一序列；所述第一序列为执行所述当前搜索宽度对应的CA-SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；
采用循环冗余校验算法对所述第一序列进行处理，得到信息比特序列的估计序列；
若所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度大于或者等于所述搜索宽度最大值，则执行所述搜索宽度最大值对应的CA-SCL译码方法步骤，以确定第二序列和关键集；所述第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的CA-SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；所述关键集中的元素是按照阈值判断的信道可靠度进行从小到大排序的；
判断所述第二序列是否通过循环冗余校验，得到第二判断结果；
若所述第二判断结果表示所述第二序列通过循环冗余校验，则根据所述第二序列确定信息比特序列的估计序列；
若所述第二判断结果表示所述第二序列未通过循环冗余校验，则根据所述第二序列和所述关键集，执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤，以更新所述第二序列；所述更新后的第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；
根据更新后的第二序列确定信息比特序列的估计序列。
可选的，所述执行所述当前搜索宽度对应的CA-SCL译码方法步骤，确定第一序列，具体包括：
对解调后的接收序列执行所述当前搜索宽度对应的串行抵消列表译码方法，得到L条长度为N的候选路径序列以及L条候选路径序列对应的路径度量值；其中，所述当前搜索宽度的值为L；N为冻结比特序列与非冻结比特序列的长度之和；所述非冻结比特包括信息比特和循环冗余校验比特；
依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出L条长度为K+Kcrc且由非冻结比特的值所组成的第三序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，Kcrc为循环冗余校验比特的长度；
根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第三序列进行处理，以确定第一序列；所述第一序列为序列长度为K+Kcrc的待极化码编码的比特序列的估计序列。
可选的，所述根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第三序列进行处理，以确定第一序列，具体包括：
当多条所述第三序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的所述第三序列确定为第一序列；
当一条所述第三序列通过循环冗余校验时，将唯一通过循环冗余校验的所述第三序列确定为第一序列；
当所有所述第三序列未通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的所述第三序列确定为第一序列。
可选的，所述采用循环冗余校验算法对所述第一序列进行处理，得到信息比特序列的估计序列，具体包括：
判断所述第一序列是否通过循环冗余校验；
若是，则将所述第一序列的前K位确定为信息比特序列的估计序列，并结束译码；
若否，则将所述当前搜索宽度更新为2倍的当前搜索宽度，并返回步骤判断当前搜索宽度是否小于搜索宽度最大值，得到第一判断结果。
可选的，所述执行所述搜索宽度最大值对应的CA-SCL译码方法步骤，以确定第二序列和关键集，具体包括：
对解调后的接收序列执行所述搜索宽度最大值对应的串行抵消列表译码方法，得到Lmax条长度为N的候选路径序列以及Lmax条候选路径序列对应的路径度量值；其中，Lmax为搜索宽度最大值；N为冻结比特序列与非冻结比特序列的长度之和；非冻结比特包括信息比特和循环冗余校验比特；
依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出Lmax条长度为K+Kcrc的由非冻结比特的值所组成的第四序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，Kcrc为循环冗余校验比特的长度；
根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第四序列进行处理，以确定第二序列和阈值；所述第二序列为序列长度为K+Kcrc的待极化码编码的比特序列的估计序列；所述阈值表示所述第二序列中比特信道的可靠度；
根据所述阈值确定关键集。
可选的，所述根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第四序列进行处理，以确定第二序列，具体包括：
当多条所述第四序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的所述第四序列确定为第二序列；
当一条所述第四序列通过循环冗余校验时，将唯一通过循环冗余校验的所述第四序列确定为第二序列；
当所有所述第四序列未通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的所述第四序列确定为第二序列。
可选的，所述根据所述第二序列和所述关键集，执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤，以更新所述第二序列，具体包括：
判断当前翻转操作被执行次数是否超过翻转操作被执行最大次数Tmax，得到第三判断结果；所述关键集包括包含Tmax个元素；
若所述第三判断结果表示所述当前翻转操作被执行次数超过所述翻转操作被执行最大次数Tmax，则将上一翻转操作被执行次数对应的路径度量值最小的第五序列确定为更新后的第二序列；
若所述第三判断结果表示所述当前翻转操作被执行次数未超过所述翻转操作被执行最大次数Tmax，则对解调后的接收序列执行所述搜索宽度最大值对应的串行抵消列表译码方法，并在估计第CS(t)个比特时保留最大路径度量值的Lmax条候选路径，随后继续按照所述搜索宽度最大值对应的串行抵消列表译码方法译码剩余比特，最终得到Lmax条长度为N的候选路径序列以及Lmax条候选路径序列对应的路径度量值；其中，CS(t)指关键集CS中的第t个元素；
依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出Lmax条长度为K+Kcrc非冻结比特的值所组成的第五序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，Kcrc为循环冗余校验比特的长度；
依次确定每条所述第五序列是否通过循环冗余校验，并，
当多条所述第五序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的第五序列确定为更新后的第二序列，并结束SCL-Flip-CS译码方法步骤；
当一条所述第五序列通过循环冗余校验时，将唯一通过循环冗余校验的所述第五序列确定为更新后的第二序列，并结束SCL-Flip-CS译码方法步骤；
当所有所述第五序列未通过循环冗余校验时，将当前翻转操作被执行次数加1，返回步骤判断当前翻转操作被执行次数是否超过翻转操作被执行最大次数Tmax，得到第三判断结果。
一种自适应串行抵消列表翻转译码系统，包括：
第一判断模块，用于判断当前搜索宽度是否小于搜索宽度最大值，得到第一判断结果；
第一序列确定模块，用于当所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度小于所述搜索宽度最大值时，执行所述当前搜索宽度对应的CA-SCL译码方法步骤，确定第一序列；所述第一序列为执行所述当前搜索宽度对应的CA-SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；
第二序列和关键集确定模块，用于当所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度大于或者等于所述搜索宽度最大值时，执行所述搜索宽度最大值对应的CA-SCL译码方法步骤，以确定第二序列和关键集；所述第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的CA-SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；所述关键集中的元素是按照阈值判断的信道可靠度进行从小到大排序的；
第二判断模块，用于判断所述第二序列是否通过循环冗余校验，得到第二判断结果；
第二序列更新模块，用于当所述第二判断结果表示所述第二序列未通过循环冗余校验时，根据所述第二序列和所述关键集，执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤，以更新所述第二序列；所述更新后的第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；
信息比特序列的估计序列确定模块，用于：
采用循环冗余校验算法对所述第一序列进行处理，得到信息比特序列的估计序列；
当所述第二判断结果表示所述第二序列通过循环冗余校验时，根据所述第二序列确定信息比特序列的估计序列；
根据更新后的第二序列确定信息比特序列的估计序列。
可选的，所述第一序列确定模块，具体包括：
候选路径序列确定单元，用于对解调后的接收序列执行所述当前搜索宽度对应的串行抵消列表译码方法，得到L条长度为N的候选路径序列以及L条候选路径序列对应的路径度量值；其中，所述当前搜索宽度的值为L；N为冻结比特序列与非冻结比特序列的长度之和；所述非冻结比特包括信息比特和循环冗余校验比特；
第三序列确定单元，用于依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出L条长度为K+Kcrc且由非冻结比特的值所组成的第三序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，Kcrc为循环冗余校验比特的长度；
第一序列确定单元，用于根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第三序列进行处理，以确定第一序列；所述第一序列为序列长度为K+Kcrc的待极化码编码的比特序列的估计序列。
可选的，所述第一序列确定单元，具体包括：
当多条所述第三序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的所述第三序列确定为第一序列；
当一条所述第三序列通过循环冗余校验时，将唯一通过循环冗余校验的所述第三序列确定为第一序列；
当所有所述第三序列未通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的所述第三序列确定为第一序列。
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：
本发明提供了一种自适应串行抵消列表翻转(Adaptive SuccessiveCancellation List decoder with flip operations，AD-SCLF)译码方法及系统，能维持当前其他SCL-Flip译码方法的纠错性能的前提下，有效减少其运算复杂度，具体为：第一点：本发明采用了自适应搜索宽度，可以实现在高信噪比条件下以更少的候选路径找到正确路径，更少的候选路径也意味着需要进行的运算减少，进而能有效降低平均复杂度；第二点：根据第二序列和关键集，执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤，以更新第二序列，即采用关键集可以更好估计发生信道错误的位置，进而能够更有效的纠错，更有效的纠错也意味着无效的纠错尝试(也是翻转尝试)次数少了，进而译码的运算复杂度相应也降低。两点相联合，可以实现总的平均译码尝试次数减少，也就是降低了平均运算复杂度。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于自适应串行抵消列表翻转译码方法的通信系统示意图；
图2为本发明自适应串行抵消列表翻转译码方法的简化流程图；
图3为本发明满足Tmax＝78的极化码(512,256+16)译码方法纠错性能比较图
图4为本发明满足Tmax＝78的极化码(512,256+16)译码方法平均复杂度比较图：
图5为本发明自适应串行抵消列表翻转译码方法的流程示意图；
图6为本发明自适应串行抵消列表翻转译码系统的结构示意图。
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。
术语解释：
SCL-Flip：successive cancellation list decoders with flip operation，有翻转操作的串行抵列表。
AD-SCLF：adaptive successive cancellation list decoder with flipoperations，自适应串行抵消列表翻转。
AD-SCL：adaptive successive cancellation list，自适应串行抵消列表。
BAWGNC：binary additive white Gaussian noise channel，二进制输入的高斯白噪声加性信道。
FER：frame error rate，误帧率。
CA-SCL：CRC-aided successive cancellation list，具有循环冗余校验的串行抵消列表。
CRC：cyclic redundancy check，循环冗余校验。循环冗余校验作用：校验信息比特是否准确。其粗略理解是，长度为K的信息比特通过CRC的生成规则生成了长度为K_crc的校验比特。同时，将信息比特和校验比特组成非固定比特序列发送，这样，当接收端通过译码方法估计出非固定序列时，可以用已知的CRC的生成规则去验证固定的信息比特是否准确。
CS：critical set，关键集。
GA：Gaussian approximation，高斯近似。
LLR：log-likelihood ratio，对数似然比。
PM：path metric，路径度量值。
SC：successive cancellation，串行抵消。
SCL：successive cancellation list，串行抵消列表。
SP：shifted-pruning，移动剪枝。
实施例一
基于前文描述，在保证纠错性能近似的前提下，有效减少当前SCL-Flip译码方法的运算复杂度是十分必要的。运算复杂度的减少会相应减少实际通信系统的能量消耗，即在相同信道条件下译码同样的码字，运算复杂度低的方法耗能会更少。
为此，本实施例提供了一种新的SCL-Flip方法，即自适应串行抵消列表翻转(Adaptive Successive Cancellation List decoder with flip operations，AD-SCLF)译码方法，旨在保证纠错性能近似的前提下，有效减少当前其他SCL-Flip译码方法的运算复杂度。
该方法解决的技术问题，主要体现在：
(1)减少当前其他SCL-Flip译码方法运算复杂度；更低的运算复杂度意味着在实际通信系统中具有更低的能量消耗。
(2)在满足(1)的同时，维持当前其他SCL-Flip译码方法的纠错性能。纠错性能稳定意味着实际系统译码的准确率稳定。
此部分描述所涉及到的符号含义如下所示：
N：一帧的码长，为冻结比特序列与非冻结比特(非冻结比特包含信息比特与循环冗余校验比特)序列的长度之和，即冻结比特和非冻结比特的总数目。
K：信息比特序列的长度，即信息比特的数目。
Kcrc：循环冗余校验比特的长度。
Figure BDA0003362126740000102
非冻结比特(包含信息比特与循环冗余校验比特)的索引所组成的序列，其序列长度为K+Kcrc，序列中元素取值范围是1到N之间的整数。
Figure BDA0003362126740000101
冻结比特的索引所组成的序列，序列长度为N-K-Kcrc，序列元素取值范围是在1到N之间的整数。冻结比特的值一般默认置0，冻结比特的索引值表示冻结比特在一帧中的位置。
U1：待极化码编码的比特序列，其元素值属于{0,1}，序列总长度为K+Kcrc。
U1′：待极化码编码的比特序列U1的估计序列，其元素值属于{0,1}，序列总长度为K+Kcrc。
U：信息比特序列，其元素值属于{0,1}，序列总长度为K。
U′：信息比特序列U的估计序列，其元素值属于{0,1}，序列总长度为K。
X：极化编码后的比特序列，其元素值属于{0,1}，序列总长度为N。
Xi：极化编码后的比特序列中的第i个元素。
Y：解调后的接收序列，序列总长度为N，也是输入至本实施例译码方法的初始对数似然比值序列。
Yi：解调后的接收序列中的第i个元素。
L：当前搜索宽度大小。
Lmax：搜索宽度的最大值。
CS：关键集的符号表达，为序列，cs为
Figure BDA0003362126740000111
的子集。
|CS|：关键集中的元素的数目。
E：阈值，用于判断可靠度。
Ei：第i比特对应的阈值。
Tmax：表示翻转操作被执行的最大次数。
冻结比特指的是接收端和发送端在发送前便已知的比特，一般默认置0。而非冻结比特指接收端不知道而需要通过译码方法估计的值。其中，非冻结比特由信息比特和循环冗余校验比特构成。
图1描述了基于自适应串行抵消列表翻转译码方法的通信系统示意图。图2为自适应串行抵消列表翻转译码方法的简化流程图，其具体步骤如下：
第一步：初始化。
输入解调后的接收序列Y，此解调后的接收序列Y的长度为N。
分别输入冻结比特的索引所组成的序列
Figure BDA0003362126740000112
和非冻结比特的索引所组成的序列
Figure BDA0003362126740000113
输入发送端设定的信息比特序列的长度K。
输入发送端设定的循环冗余校验的生成多项式。
输入发送端设定的循环冗余校验比特长度Kcrc。
输入设定的设定搜索宽度最大值Lmax，其中，满足搜索宽度最大值Lmax＝2z，z为任意非负整数。
输入翻转操作被执行的最大次数Tmax。
第二步：设置当前搜索宽度L大小为1，即L＝1，然后执行第三步。
第三步：判断当前搜索宽度L是否小于搜索宽度最大值Lmax；如果是则执行第四步，如果否则执行第五步。
第四步：根据第一步初始化中的已知条件，执行当前搜索宽度为L的CA-SCL译码方法步骤，更新待极化码编码的比特序列U1的估计序列U1’。如果估计序列U1’通过循环冗余校验(CRC)，那么更新信息比特序列U的估计序列U’并结束译码。其中，估计序列U’由估计序列U1’的前K个元素所组成，即输出当前估计的信息比特序列U’，完成AD-SCLF译码方法。如果估计序列U1’未通过循环冗余校验(CRC)，则更新L＝2×L，返回第三步。
所述CA-SCL方法步骤为：
第(1)步：输入当前搜索宽度L，并执行第(2)步。
第(2)步：对解调后的接收序列Y执行当前搜索宽度为L的串行抵消列表译码方法，最终得到L条长度为N的候选路径序列以及每条候选路径序列对应的路径度量(pathmetric，PM)值(候选路径的PM值越小，意味着该候选路径的后验概率越大，即该候选路径越可能是正确路径)，然后执行第(3)步。
所述路径度量(PM)值的递推公式如下所示：
Figure BDA0003362126740000121
Figure BDA0003362126740000122
Figure BDA0003362126740000123
其中，
Figure BDA0003362126740000124
表示第(2)步中第l条候选路径在第i比特对应的度量值；
Figure BDA0003362126740000125
表示第l条候选路径在第i比特时的对数似然比值(Log-likelihood ratio，LLR)值，该条候选路径的总长度为N。
任意一条候选路径的对数似然比值
Figure BDA0003362126740000131
都满足如下递归计算式：
Figure BDA0003362126740000132
Figure BDA0003362126740000133
其中，
Figure BDA0003362126740000134
且g(a,b,c)＝(-1)ca+b；初始值
Figure BDA0003362126740000135
Figure BDA0003362126740000136
Yi表示解调后的接收序列Y中的第i个元素；
Figure BDA0003362126740000137
表示序列
Figure BDA0003362126740000138
Figure BDA0003362126740000139
表示序列
Figure BDA00033621267400001310
中的偶数项，
Figure BDA00033621267400001311
表示序列
Figure BDA00033621267400001312
中的奇数项。
Figure BDA00033621267400001313
为极化编码后的比特序列X中的第i个元素xi的估计值，估计步骤为：
Figure BDA00033621267400001314
Figure BDA00033621267400001315
需要说明的是，长度为N的候选路径序列就是
Figure BDA00033621267400001316
第(3)步：依据非冻结比特(包含信息比特与循环冗余校验比特)的索引所组成的序列
Figure BDA00033621267400001317
从第(2)步候选路径序列中挑选出L条且由非冻结比特的值组成的序列(长度为K+Kcrc，以下简称第一标记序列)，并保留挑选出的每条候选路径的路径度量值。
挑选办法实际是依据序列
Figure BDA00033621267400001319
记录的非冻结比特的位置索引，从原长度为N的L条候选路径的对应的非冻结比特位置挑选出值，并按照原本的位置序号由小到大排序，重新组成新的L条长度为K+Kcrc的新序列，具体为：
(A)首先，输入第(2)步所得到的L条长度为N的候选路径序列，以及每条候选路径对应的PM值。
(B)然后，输入序列
Figure BDA00033621267400001318
存储的非冻结比特的位置(索引)。
(C)接着，基于位置(索引)，把对应的非固定比特对应的位置的值提取出来，形成新的L条长度为K+K_crc的序列，同时也把对应的PM值提取出来。
第(4)步：判断L条第一标记序列是否通过循环冗余校验(CRC)。
若存在一条或者多条第一标记序列通过循环冗余校验，则输出其中一条第一标记序列作为待极化码编码的比特序列U1的估计序列U1’；其中，该序列U1’不仅通过所述循环冗余校验，并且是所有通过循环冗余校验的序列U1’中路径度量(path metric，PM)值最小的序列；否则只输出具有最小PM值的第一标记序列作为待极化码编码的比特序列U1的估计序列U1’。
此时，完成当前搜索宽度为L的CA-SCL译码方法。
第五步：根据第一步初始化中的已知条件，执行搜索宽度为Lmax的CA-SCL方法步骤，更新待极化码编码的比特序列的估计序列U1’，同时依据阈值E得到大小为Tmax的关键集CS。如果估计序列U1’通过循环冗余校验(CRC)，那么更新信息比特序列U的估计序列U’并结束译码。其中，估计序列U’为估计序列U1’的前K个元素所组成。否则执行第六步。
关键集CS中的元素是按照阈值E判断的信道可靠度进行从小到大排序，并且
Figure BDA0003362126740000141
即，关键集CS保存了Tmax个最不可靠的非固定比特的索引。
所述阈值Ei的计算过程为：
Figure BDA0003362126740000142
其中，Ei表示第i比特对应的阈值，α＝1.2。Ei值越大，表示对应的第i个比特信道越可靠。
第六步：执行搜索宽度为Lmax的SCL-Flip-CS方法步骤，更新待极化码编码的比特序列的估计序列U1’，进而更新信息比特序列U的估计序列U’。此时，完成ADOSPL译码方法。
所述SCL-Flip-CS步骤的具体内容如下：
第(1)步：代入第一步初始化条件和第五步生成的关键集CS及其大小Tmax。设置搜索宽度为Lmax，赋值自变量t＝1执行第(2)步。
第(2)步：如果t≤Tmax，执行第(3)步；否则更新U1’为当前所有估计序列中具有最小路径度量(PM)值的估计序列，完成SCL-Flip-CS步骤。
第(3)步：对解调后的接收序列Y执行搜索宽度为Lmax的串行抵消列表译码方法，但在估计第CS(t)个比特时只保留具有最大路径度量值的Lmax条候选路径。随后继续用串行抵消列表方法译码剩余比特，并最终得到Lmax条长度为N的候选路径序列以及其对应的路径度量值。其中，CS(t)指CS集中的第t个元素，执行第(4)步。
第(4)步：依据非冻结比特的索引所组成的序列
Figure BDA0003362126740000151
从所有候选路径序列中挑选出Lmax条由非冻结比特的值所组成的序列(以下简称第二标记序列)，并保留对应的候选路径的路径度量值。
其中，挑选办法实际是依据
Figure BDA0003362126740000152
记录的非固定比特的位置索引，从原长度为N的L条候选路径的对应非固定位置挑选出值，并按照原本的位置序号由小到大排序，并组成新的L条长度为K+Kcrc的新序列。
第(5)步：判断各个第二标记序列是否通过循环冗余校验(CRC)。若存在一条或者多条第二标记序列通过循环冗余校验，则更新U1’为通过所述循环冗余校验的所有第二标记序列中路径度量值最小的估计序列，完成SCL-Flip-CS步骤；否则更新t＝t+1，并执行第(2)步。
第七步：AD-SCLF译码系统输出。
如上完成AD-SCLF译码方法全部步骤后，得到信息比特序列U的估计序列U′，即为本译码系统最终输出序列。
为了体现AD-SCLF与以往技术相比的有益效果，本部分会通过仿真来证明。仿真信道选择二进制输入的高斯白噪声加性信道(binary additive white Gaussian noisechannel，BAWGNC)。调制方式选择二进制相移键控(binary phase-shift keying，BPSK)调制。所有比较的方法都采用同样的CRC，并且对应的CRC生成多项式为g(x)＝x16+x15+x2+1。信道构造方式选择设计信噪比为4分贝下的高斯构造。值得说明的是，在带有自适应有序移动剪枝的SCL方法中的SCL-Flip方法所对应的Tmax和CS是通过线下仿真提前设置的，并且这些值会随着码率的变化而变化。出于公平因素，本次的性能比较所用的其他方法均采用和带有自适应有序移动剪枝的SCL方法中SCL-Flip方法一致的Tmax值。
图3展示了满足Tmax＝78的极化码(512，256+16)译码方法纠错性能比较图。其中，(512，256+16)指极化码的码长为512，信息比特数目为256，CRC校验比特长度为16位。从图中可以看出，在相同的搜索宽度下，本发明提出的AD-SCLF方法和当前的其他SCL-Flip方法具有相似的性能。这表明在同样的Tmax下，本发明所提出的方法不会损失当前其他SCL-Flip方法的纠错性能。
图4展示了满足Tmax＝78的极化码(512，256+16)译码方法平均复杂度比较图。其中，纵坐标表示为平均复杂度，并且依据SC方法的复杂度
Figure BDA0003362126740000161
对复杂度进行了归一化处理。即SC方法在图4中的复杂度为1。值得说明的是，SCL-Flip方法的复杂度主要取决于迭代次数和对应迭代下的搜索宽度。举一个简单的例子，假设搜索宽度固定为L，那么SCL-Flip方法的复杂度为
Figure BDA0003362126740000162
其中Tav表示平均的迭代次数，其满足1≤Tav≤Tmax+1。这是因为CA-SCL方法的运算复杂度为
Figure BDA0003362126740000163
而固定搜索宽度下的SCL-Flip方法的每一次迭代的运算复杂度均为
Figure BDA0003362126740000164
而对于不固定搜索宽度的SCL-Flip方法来说，其每一次迭代的运算复杂度还会受到当前搜索宽度的影响。进而，一次译码过程的运算复杂度取决于本次译码过程中所有迭代的搜索宽度的累加和。
从图4中注意到，AD-SCLF(Lmax＝4)方法在Eb/N0＝2.75dB时能最多实现比一种推广的带有翻转操作的SCL方法中的SCL-Flip(L＝4)低70.69％的平均复杂度，并且在Eb/N0＝2dB时能最多实现比带有自适应有序移动剪枝的SCL方法中的SCL-Flip(Lmax＝4)低38.76％的平均复杂度。同时，本发明提出的AD-SCLF(Lmax＝32)方法在Eb/N0＝2.75dB时能最多实现比一种推广的带有翻转操作的SCL方法中的SCL-Flip(L＝32)低91.94％的平均复杂度，并且在Eb/N0＝2dB时能最多实现比带有自适应有序移动剪枝的SCL方法中的SCL-Flip(Lmax＝4)低38.74％的平均复杂度。此外值得强调的是，在实用的FER下，比如FER＝10-3，本发明提出的AD-SCLF(Lmax＝32)方法的平均复杂度比一种推广的带有翻转操作的SCL方法中的SCL-Flip(L＝32)低80.85％，比带有自适应有序移动剪枝的SCL方法中的SCL-Flip(Lmax＝32)低38.74％。
实施例二
本实施例提供了一种自适应串行抵消列表翻转译码方法，如图5所示，包括：
步骤501：判断当前搜索宽度是否小于搜索宽度最大值，得到第一判断结果；若所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度小于所述搜索宽度最大值，则执行步骤502；若所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度大于或者等于所述搜索宽度最大值，则执行步骤503。
步骤502：执行所述当前搜索宽度对应的CA-SCL译码方法步骤，确定第一序列，并采用循环冗余校验算法对所述第一序列进行处理，得到信息比特序列的估计序列；所述第一序列为执行所述当前搜索宽度对应的CA-SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列。
步骤503：执行所述搜索宽度最大值对应的CA-SCL译码方法步骤，以确定第二序列和关键集；所述第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的CA-SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；所述关键集中的元素是按照阈值判断的信道可靠度进行从小到大排序的。
步骤504：判断所述第二序列是否通过循环冗余校验，得到第二判断结果。若所述第二判断结果表示所述第二序列通过循环冗余校验，则执行步骤505，若所述第二判断结果表示所述第二序列未通过循环冗余校验，则执行步骤506。
步骤505：根据所述第二序列确定信息比特序列的估计序列。
步骤506：根据所述第二序列和所述关键集，执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤，以更新所述第二序列，并根据更新后的第二序列确定信息比特序列的估计序列；所述更新后的第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列。
其中，步骤所述执行所述当前搜索宽度对应的CA-SCL译码方法步骤，确定第一序列，具体包括：
对解调后的接收序列执行所述当前搜索宽度对应的串行抵消列表译码方法，得到L条长度为N的候选路径序列以及L条候选路径序列对应的路径度量值；其中，所述当前搜索宽度的值为L；N为冻结比特序列与非冻结比特序列的长度之和；所述非冻结比特包括信息比特和循环冗余校验比特。
依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出L条长度为K+Kcrc且由非冻结比特的值所组成的第三序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，Kcrc为循环冗余校验比特的长度。
根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第三序列进行处理，以确定第一序列；所述第一序列为序列长度为K+Kcrc的待极化码编码的比特序列的估计序列。
进一步地，所述根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第三序列进行处理，以确定第一序列，具体包括：
当多条所述第三序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的所述第三序列确定为第一序列；当一条所述第三序列通过循环冗余校验时，将唯一通过循环冗余校验的所述第三序列确定为第一序列；当所有所述第三序列未通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的所述第三序列确定为第一序列。
步骤所述采用循环冗余校验算法对所述第一序列进行处理，得到信息比特序列的估计序列，具体包括：
判断所述第一序列是否通过循环冗余校验；若是，则将所述第一序列的前K位确定为信息比特序列的估计序列，并结束译码；若否，则将所述当前搜索宽度更新为2倍的当前搜索宽度，并返回步骤判断当前搜索宽度是否小于搜索宽度最大值，得到第一判断结果。
步骤所述执行所述搜索宽度最大值对应的CA-SCL译码方法步骤，以确定第二序列和关键集，具体包括：
对解调后的接收序列执行所述搜索宽度最大值对应的串行抵消列表译码方法，得到Lmax条长度为N的候选路径序列以及Lmax条候选路径序列对应的路径度量值；其中，Lmax为搜索宽度最大值；N为冻结比特序列与非冻结比特序列的长度之和；非冻结比特包括信息比特和循环冗余校验比特。
依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出Lmax条长度为K+Kcrc的由非冻结比特的值所组成的第四序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，Kcrc为循环冗余校验比特的长度。
根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第四序列进行处理，以确定第二序列和阈值；所述第二序列为序列长度为K+Kcrc的待极化码编码的比特序列的估计序列；所述阈值表示所述第二序列中比特信道的可靠度；
根据所述阈值确定关键集。
进一步地，所述根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第四序列进行处理，以确定第二序列，具体包括：
当多条所述第四序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的所述第四序列确定为第二序列；当一条所述第四序列通过循环冗余校验时，将唯一通过循环冗余校验的所述第四序列确定为第二序列；当所有所述第四序列未通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的所述第四序列确定为第二序列。
步骤所述根据所述第二序列和所述关键集，执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤，以更新所述第二序列，具体包括：
判断当前翻转操作被执行次数是否超过翻转操作被执行最大次数Tmax，得到第三判断结果；所述关键集包括包含Tmax个元素。
若所述第三判断结果表示所述当前翻转操作被执行次数超过所述翻转操作被执行最大次数Tmax，则将上一翻转操作被执行次数对应的路径度量值最小的第五序列确定为更新后的第二序列。
若所述第三判断结果表示所述当前翻转操作被执行次数未超过所述翻转操作被执行最大次数Tmax，则对解调后的接收序列执行所述搜索宽度最大值对应的串行抵消列表译码方法，并在估计第CS(t)个比特时保留最大路径度量值的Lmax条候选路径，随后继续按照所述搜索宽度最大值对应的串行抵消列表译码方法译码剩余比特，最终得到Lmax条长度为N的候选路径序列以及Lmax条候选路径序列对应的路径度量值；其中，CS(t)指关键集CS中的第t个元素；
依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出Lmax条长度为K+Kcrc非冻结比特的值所组成的第五序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，Kcrc为循环冗余校验比特的长度。
依次确定每条所述第五序列是否通过循环冗余校验，并，
当多条所述第五序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的第五序列确定为更新后的第二序列，并结束SCL-Flip-CS译码方法步骤；当一条所述第五序列通过循环冗余校验时，将唯一通过循环冗余校验的所述第五序列确定为更新后的第二序列，并结束SCL-Flip-CS译码方法步骤；当所有所述第五序列未通过循环冗余校验时，将当前翻转操作被执行次数加1，返回步骤判断当前翻转操作被执行次数是否超过翻转操作被执行最大次数Tmax，得到第三判断结果。
实施例三
如图6所示，本实施例提供了一种自适应串行抵消列表翻转译码系统，其特征在于，包括：
第一判断模块601，用于判断当前搜索宽度是否小于搜索宽度最大值，得到第一判断结果。
第一序列确定模块602，用于当所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度小于所述搜索宽度最大值时，执行所述当前搜索宽度对应的CA-SCL译码方法步骤，确定第一序列；所述第一序列为执行所述当前搜索宽度对应的CA-SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列。
第二序列和关键集确定模块603，用于当所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度大于或者等于所述搜索宽度最大值时，执行所述搜索宽度最大值对应的CA-SCL译码方法步骤，以确定第二序列和关键集；所述第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的CA-SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；所述关键集中的元素是按照阈值判断的信道可靠度进行从小到大排序的。
第二判断模块604，用于判断所述第二序列是否通过循环冗余校验，得到第二判断结果。
第二序列更新模块，605用于当所述第二判断结果表示所述第二序列未通过循环冗余校验时，根据所述第二序列和所述关键集，执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤，以更新所述第二序列；所述更新后的第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列。
信息比特序列的估计序列确定模块606，用于：
采用循环冗余校验算法对所述第一序列进行处理，得到信息比特序列的估计序列；
当所述第二判断结果表示所述第二序列通过循环冗余校验时，根据所述第二序列确定信息比特序列的估计序列；
根据更新后的第二序列确定信息比特序列的估计序列。
其中，所述第一序列确定模块602，具体包括：
候选路径序列确定单元，用于对解调后的接收序列执行所述当前搜索宽度对应的串行抵消列表译码方法，得到L条长度为N的候选路径序列以及L条候选路径序列对应的路径度量值；其中，所述当前搜索宽度的值为L；N为冻结比特序列与非冻结比特序列的长度之和；所述非冻结比特包括信息比特和循环冗余校验比特。
第三序列确定单元，用于依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出L条长度为K+Kcrc且由非冻结比特的值所组成的第三序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，Kcrc为循环冗余校验比特的长度。
第一序列确定单元，用于根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第三序列进行处理，以确定第一序列；所述第一序列为序列长度为K+Kcrc的待极化码编码的比特序列的估计序列。
进一步地，所述第一序列确定单元，具体包括：
当多条所述第三序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的所述第三序列确定为第一序列；当一条所述第三序列通过循环冗余校验时，将唯一通过循环冗余校验的所述第三序列确定为第一序列；当所有所述第三序列未通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的所述第三序列确定为第一序列。
进而基于上述描述，得到结论：
本发明提出的AD-SCLF方法在相同搜索宽度下，拥有和其他SCL-Flip相近的纠错性能。
本发明提出的AD-SCLF方法在拥有和其他SCL-Flip方法相近的纠错性能的同时，拥有明显更低的运算复杂度。比如在FER＝10-3，本发明提出的AD-SCLF(lmax＝32)方法的平均复杂度比一种推广的带有翻转操作的SCL方法中的SCL-Flip(L＝32)低80.85％，比带有自适应有序移动剪枝的SCL方法中的SCL-Flip(Lmax＝32)低38.74％。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。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 (8)

1.一种自适应串行抵消列表翻转译码方法，其特征在于，包括：
判断当前搜索宽度是否小于搜索宽度最大值，得到第一判断结果；
若所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度小于所述搜索宽度最大值，则执行所述当前搜索宽度对应的CA-SCL译码方法步骤，确定第一序列；所述第一序列为执行所述当前搜索宽度对应的CA-SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；
采用循环冗余校验算法对所述第一序列进行处理，得到信息比特序列的估计序列；
若所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度大于或者等于所述搜索宽度最大值，则执行所述搜索宽度最大值对应的CA-SCL译码方法步骤，以确定第二序列和关键集；所述第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的CA-SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；所述关键集中的元素是按照阈值判断的信道可靠度进行从小到大排序的；
判断所述第二序列是否通过循环冗余校验，得到第二判断结果；
若所述第二判断结果表示所述第二序列通过循环冗余校验，则根据所述第二序列确定信息比特序列的估计序列；
若所述第二判断结果表示所述第二序列未通过循环冗余校验，则根据所述第二序列和所述关键集，执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤，以更新所述第二序列；所述更新后的第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；
根据更新后的第二序列确定信息比特序列的估计序列；
所述采用循环冗余校验算法对所述第一序列进行处理，得到信息比特序列的估计序列，具体包括：
判断所述第一序列是否通过循环冗余校验；
若是，则将所述第一序列的前K位确定为信息比特序列的估计序列，并结束译码；
若否，则将所述当前搜索宽度更新为2倍的当前搜索宽度，并返回步骤判断当前搜索宽度是否小于搜索宽度最大值，得到第一判断结果；
所述根据所述第二序列和所述关键集，执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤，以更新所述第二序列，具体包括：
判断当前翻转操作被执行次数是否超过翻转操作被执行最大次数Tmax，得到第三判断结果；所述关键集包括包含Tmax个元素；
若所述第三判断结果表示所述当前翻转操作被执行次数超过所述翻转操作被执行最大次数Tmax，则将上一翻转操作被执行次数对应的路径度量值最小的第五序列确定为更新后的第二序列；
若所述第三判断结果表示所述当前翻转操作被执行次数未超过所述翻转操作被执行最大次数Tmax，则对解调后的接收序列执行所述搜索宽度最大值对应的串行抵消列表译码方法，并在估计第CS(t)个比特时保留最大路径度量值的Lmax条候选路径，随后继续按照所述搜索宽度最大值对应的串行抵消列表译码方法译码剩余比特，最终得到Lmax条长度为N的候选路径序列以及Lmax条候选路径序列对应的路径度量值；其中，CS(t)指关键集CS中的第t个元素；
依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出Lmax条长度为K+Kcrc非冻结比特的值所组成的第五序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，Kcrc为循环冗余校验比特的长度；
依次确定每条所述第五序列是否通过循环冗余校验，并，
当多条所述第五序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的第五序列确定为更新后的第二序列，并结束SCL-Flip-CS译码方法步骤；
当一条所述第五序列通过循环冗余校验时，将唯一通过循环冗余校验的所述第五序列确定为更新后的第二序列，并结束SCL-Flip-CS译码方法步骤；
当所有所述第五序列未通过循环冗余校验时，将当前翻转操作被执行次数加1，返回步骤判断当前翻转操作被执行次数是否超过翻转操作被执行最大次数Tmax，得到第三判断结果。
2.根据权利要求1所述的一种自适应串行抵消列表翻转译码方法，其特征在于，所述执行所述当前搜索宽度对应的CA-SCL译码方法步骤，确定第一序列，具体包括：
对解调后的接收序列执行所述当前搜索宽度对应的串行抵消列表译码方法，得到L条长度为N的候选路径序列以及L条候选路径序列对应的路径度量值；其中，所述当前搜索宽度的值为L；N为冻结比特序列与非冻结比特序列的长度之和；所述非冻结比特包括信息比特和循环冗余校验比特；
依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出L条长度为K+Kcrc且由非冻结比特的值所组成的第三序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，Kcrc为循环冗余校验比特的长度；
根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第三序列进行处理，以确定第一序列；所述第一序列为序列长度为K+Kcrc的待极化码编码的比特序列的估计序列。
3.根据权利要求2所述的一种自适应串行抵消列表翻转译码方法，其特征在于，所述根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第三序列进行处理，以确定第一序列，具体包括：
当多条所述第三序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的所述第三序列确定为第一序列；
当一条所述第三序列通过循环冗余校验时，将唯一通过循环冗余校验的所述第三序列确定为第一序列；
当所有所述第三序列未通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的所述第三序列确定为第一序列。
4.根据权利要求1所述的一种自适应串行抵消列表翻转译码方法，其特征在于，所述执行所述搜索宽度最大值对应的CA-SCL译码方法步骤，以确定第二序列和关键集，具体包括：
对解调后的接收序列执行所述搜索宽度最大值对应的串行抵消列表译码方法，得到Lmax条长度为N的候选路径序列以及Lmax条候选路径序列对应的路径度量值；其中，Lmax为搜索宽度最大值；N为冻结比特序列与非冻结比特序列的长度之和；非冻结比特包括信息比特和循环冗余校验比特；
依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出Lmax条长度为K+Kcrc的由非冻结比特的值所组成的第四序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，Kcrc为循环冗余校验比特的长度；
根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第四序列进行处理，以确定第二序列和阈值；所述第二序列为序列长度为K+Kcrc的待极化码编码的比特序列的估计序列；所述阈值表示所述第二序列中比特信道的可靠度；
根据所述阈值确定关键集。
5.根据权利要求4所述的一种自适应串行抵消列表翻转译码方法，其特征在于，所述根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第四序列进行处理，以确定第二序列，具体包括：
当多条所述第四序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的所述第四序列确定为第二序列；
当一条所述第四序列通过循环冗余校验时，将唯一通过循环冗余校验的所述第四序列确定为第二序列；
当所有所述第四序列未通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的所述第四序列确定为第二序列。
6.一种自适应串行抵消列表翻转译码系统，其特征在于，包括：
第一判断模块，用于判断当前搜索宽度是否小于搜索宽度最大值，得到第一判断结果；
第一序列确定模块，用于当所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度小于所述搜索宽度最大值时，执行所述当前搜索宽度对应的CA-SCL译码方法步骤，确定第一序列；所述第一序列为执行所述当前搜索宽度对应的CA-SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；
第二序列和关键集确定模块，用于当所述第一判断结果表示所述当前搜索宽度大于或者等于所述搜索宽度最大值时，执行所述搜索宽度最大值对应的CA-SCL译码方法步骤，以确定第二序列和关键集；所述第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的CA-SCL译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；所述关键集中的元素是按照阈值判断的信道可靠度进行从小到大排序的；
第二判断模块，用于判断所述第二序列是否通过循环冗余校验，得到第二判断结果；
第二序列更新模块，用于当所述第二判断结果表示所述第二序列未通过循环冗余校验时，根据所述第二序列和所述关键集，执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤，以更新所述第二序列；所述更新后的第二序列为执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤时确定的待极化码编码的比特序列的估计序列；
信息比特序列的估计序列确定模块，用于：
采用循环冗余校验算法对所述第一序列进行处理，得到信息比特序列的估计序列；
当所述第二判断结果表示所述第二序列通过循环冗余校验时，根据所述第二序列确定信息比特序列的估计序列；
根据更新后的第二序列确定信息比特序列的估计序列；
所述采用循环冗余校验算法对所述第一序列进行处理，得到信息比特序列的估计序列，具体包括：
判断所述第一序列是否通过循环冗余校验；
若是，则将所述第一序列的前K位确定为信息比特序列的估计序列，并结束译码；
若否，则将所述当前搜索宽度更新为2倍的当前搜索宽度，并返回步骤判断当前搜索宽度是否小于搜索宽度最大值，得到第一判断结果；
所述根据所述第二序列和所述关键集，执行所述搜索宽度最大值对应的SCL-Flip-CS译码方法步骤，以更新所述第二序列，具体包括：
判断当前翻转操作被执行次数是否超过翻转操作被执行最大次数Tmax，得到第三判断结果；所述关键集包括包含Tmax个元素；
若所述第三判断结果表示所述当前翻转操作被执行次数超过所述翻转操作被执行最大次数Tmax，则将上一翻转操作被执行次数对应的路径度量值最小的第五序列确定为更新后的第二序列；
若所述第三判断结果表示所述当前翻转操作被执行次数未超过所述翻转操作被执行最大次数Tmax，则对解调后的接收序列执行所述搜索宽度最大值对应的串行抵消列表译码方法，并在估计第CS(t)个比特时保留最大路径度量值的Lmax条候选路径，随后继续按照所述搜索宽度最大值对应的串行抵消列表译码方法译码剩余比特，最终得到Lmax条长度为N的候选路径序列以及Lmax条候选路径序列对应的路径度量值；其中，CS(t)指关键集CS中的第t个元素；
依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出Lmax条长度为K+Kcrc非冻结比特的值所组成的第五序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，Kcrc为循环冗余校验比特的长度；
依次确定每条所述第五序列是否通过循环冗余校验，并，
当多条所述第五序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的第五序列确定为更新后的第二序列，并结束SCL-Flip-CS译码方法步骤；
当一条所述第五序列通过循环冗余校验时，将唯一通过循环冗余校验的所述第五序列确定为更新后的第二序列，并结束SCL-Flip-CS译码方法步骤；
当所有所述第五序列未通过循环冗余校验时，将当前翻转操作被执行次数加1，返回步骤判断当前翻转操作被执行次数是否超过翻转操作被执行最大次数Tmax，得到第三判断结果。
7.根据权利要求6所述的一种自适应串行抵消列表翻转译码系统，其特征在于，所述第一序列确定模块，具体包括：
候选路径序列确定单元，用于对解调后的接收序列执行所述当前搜索宽度对应的串行抵消列表译码方法，得到L条长度为N的候选路径序列以及L条候选路径序列对应的路径度量值；其中，所述当前搜索宽度的值为L；N为冻结比特序列与非冻结比特序列的长度之和；所述非冻结比特包括信息比特和循环冗余校验比特；
第三序列确定单元，用于依据非冻结比特的索引所组成的序列，从所述候选路径序列中挑选出L条长度为K+Kcrc且由非冻结比特的值所组成的第三序列，并保留对应的候选路径的路径度量值；K为信息比特的长度，Kcrc为循环冗余校验比特的长度；
第一序列确定单元，用于根据循环冗余校验算法和每条候选路径的路径度量值，对L条所述第三序列进行处理，以确定第一序列；所述第一序列为序列长度为K+Kcrc的待极化码编码的比特序列的估计序列。
8.根据权利要求7所述的一种自适应串行抵消列表翻转译码系统，其特征在于，所述第一序列确定单元，具体包括：
当多条所述第三序列通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的且通过循环冗余校验的所述第三序列确定为第一序列；
当一条所述第三序列通过循环冗余校验时，将唯一通过循环冗余校验的所述第三序列确定为第一序列；
当所有所述第三序列未通过循环冗余校验时，将路径度量值最小的所述第三序列确定为第一序列。
CN202111370101.4A 2021-11-18 2021-11-18 一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统 Active CN114070331B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111370101.4A CN114070331B (zh) 2021-11-18 2021-11-18 一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111370101.4A CN114070331B (zh) 2021-11-18 2021-11-18 一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114070331A CN114070331A (zh) 2022-02-18
CN114070331B true CN114070331B (zh) 2022-06-17

Family

ID=80277881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111370101.4A Active CN114070331B (zh) 2021-11-18 2021-11-18 一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114070331B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023155198A1 (en) * 2022-02-21 2023-08-24 British Telecommunications Public Limited Company High-performance sclflip decoder for concatenated polar codes
CN115987302B (zh) * 2023-02-03 2023-11-21 中国传媒大学 奇偶校验支持的动态串行抵消列表翻转译码方法及系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108282264A (zh) * 2018-01-05 2018-07-13 西安电子科技大学 基于比特翻转串行消除列表算法的极化码译码方法
CN108566213A (zh) * 2018-04-25 2018-09-21 东南大学 极化码的串行抵消列表比特翻转译码方法
CN109921804A (zh) * 2019-03-22 2019-06-21 中国传媒大学 一种自适应融合串行抵消列表极化码译码方法及系统
CN110474648A (zh) * 2019-08-14 2019-11-19 山东科技大学 一种低复杂度的串行抵消列表比特翻转译码方法
CN112332864A (zh) * 2020-12-03 2021-02-05 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
CN112491422A (zh) * 2020-11-24 2021-03-12 重庆邮电大学 基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法和系统
CN112953560A (zh) * 2021-03-11 2021-06-11 中山大学 一种基于关键集的极化码连续消除列表翻转译码方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108282264A (zh) * 2018-01-05 2018-07-13 西安电子科技大学 基于比特翻转串行消除列表算法的极化码译码方法
CN108566213A (zh) * 2018-04-25 2018-09-21 东南大学 极化码的串行抵消列表比特翻转译码方法
CN109921804A (zh) * 2019-03-22 2019-06-21 中国传媒大学 一种自适应融合串行抵消列表极化码译码方法及系统
CN110474648A (zh) * 2019-08-14 2019-11-19 山东科技大学 一种低复杂度的串行抵消列表比特翻转译码方法
CN112491422A (zh) * 2020-11-24 2021-03-12 重庆邮电大学 基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法和系统
CN112332864A (zh) * 2020-12-03 2021-02-05 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
CN112953560A (zh) * 2021-03-11 2021-06-11 中山大学 一种基于关键集的极化码连续消除列表翻转译码方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114070331A (zh) 2022-02-18

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
CN109660264B (zh) 高性能极化码译码算法
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
CN108462558B (zh) 一种极化码scl译码方法、装置及电子设备
CN109921804B (zh) 一种自适应融合串行抵消列表极化码译码方法及系统
CN114070331B (zh) 一种自适应串行抵消列表翻转译码方法及系统
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
CN108847848A (zh) 一种基于信息后处理的极化码的bp译码算法
CN109347487A (zh) 基于比特冻结辅助的极化码scl译码方法
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
CN114285418A (zh) 一种改进的极化码epc-ms-scl译码方法
CN107659318B (zh) 一种自适应的极化码译码方法
CN110830167A (zh) 基于多比特翻转的极化码Fast-SSC译码算法
CN111224676B (zh) 一种自适应串行抵消列表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
Lu et al. Deep learning aided SCL decoding of polar codes with shifted-pruning
CN111628782B (zh) 一种分段翻转连续对消列表法的极化码译码方法及装置
CN110190857B (zh) 一种crc辅助校验极化码译码方法和智能终端
Hashemi et al. A tree search approach for maximum-likelihood decoding of Reed-Muller codes
CN113131950B (zh) 一种极化码的自适应连续消除优先译码方法
CN114598334A (zh) 一种分段crc辅助的卷积极化码编译码方案
US6725417B2 (en) Sequential decoding apparatus and method
CN114421975A (zh) 一种基于翻转集的极化码sclf译码方法
CN111917420A (zh) 一种ldpc自适应译码方法及ldpc自适应译码器
CN113098533B (zh) 基于对数似然比绝对值变化的连续消除翻转译码方法

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