CN114915376A - 译码方法、编码方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种译码方法、编码方法、装置、设备和存储介质，接收设备获取接收序列，然后确定接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件，并且在接收序列满足低复杂度译码条件的情况下，采用非迭代的矩阵变换译码方式对接收序列进行译码，生成译码序列；其中，上述接收序列为对待编码序列进行极化Polar编码获得的；上述低复杂度译码条件与接收序列的信号传输质量相关。采用上述方法可以降低Polar码的译码复杂度。

Description

译码方法、编码方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本申请涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种译码方法、编码方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
在通信系统中，通常采用信道编码来提高数据传输的可靠性，保证通信的质量。其中，极化(Polar)编码是一种理论上证明可以取得香农容量且编译码复杂度低的编码方式。
现有技术中，接收设备在对Polar码进行译码时，可以采用连续删除列表(Successive Cancellation List，简称SCL)的译码算法。SCL译码器需要采用迭代公式求解译码序列，导致Polar码译码的计算复杂度较高。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种译码方法、编码方法、装置、设备和存储介质。
第一方面，一种译码方法，应用于接收设备，方法包括：
获取接收序列；其中，接收序列为对待编码序列进行极化Polar编码获得的；
确定接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件；低复杂度译码条件与接收序列的信号传输质量相关；
在接收序列满足低复杂度译码条件的情况下，采用非迭代的矩阵变换译码方式对接收序列进行译码，生成译码序列。
在其中一个实施例中，采用非迭代的矩阵变换译码方式对接收序列进行译码，生成译码序列，包括：
将陪集码GN码与接收序列进行模2加法运算，获得译码序列；其中，GN码为对待编码序列进行Polar编码时使用的变换码。
在其中一个实施例中，低复杂度译码条件与接收序列的信噪比相关；确定接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件，包括：
获取接收序列对应的目标信噪比；
在目标信噪比大于第一预设阈值的情况下，确定接收序列满足低复杂度译码条件。
在其中一个实施例中，获取接收序列对应的目标信噪比，包括：
采用本地导频序列以及本地导频序列对应的时频资源，获得信道估计结果；
采用时域去噪算法或者频域维纳滤波算法对信道估计结果进行处理，获得接收序列对应的目标信噪比。
在其中一个实施例中，低复杂度译码条件与接收序列的噪声功率相关；确定接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件，包括：
获取接收序列对应的目标噪声功率；
在目标噪声功率小于第二预设阈值的情况下，确定接收序列满足低复杂度译码条件。
在其中一个实施例中，获取接收序列对应的目标噪声功率，包括：
采用本地导频序列以及本地导频序列对应的时频资源，获得信道估计结果；
对信道估计结果进行数据均衡处理，并基于处理后的信道估计结果进行噪声估计，获得目标噪声功率。
在其中一个实施例中，低复杂度译码条件与接收序列对应的硬判结果相关；确定接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件，包括：
获取上述接收序列对应的伴随序列；伴随序列为发送端对待编码序列的伴随码进行Polar编码获得的；
若接收序列与伴随序列的和等于第三预设阈值，则确定接收序列满足预设的低复杂度译码条件。
在其中一个实施例中，方法还包括：
采用与接收序列相同的译码方式对伴随序列进行译码，获得伴随译码序列；
根据译码序列与伴随译码序列，判定译码序列是否正确。
在其中一个实施例中，根据译码序列与伴随译码序列，判定译码序列是否正确，包括：
若译码序列与伴随译码序列的和等于2N-1，则确定译码序列正确；其中，N为译码序列的码长。
在其中一个实施例中，方法还包括：
在接收序列不满足低复杂度译码条件的情况下，采用迭代译码算法对接收序列进行译码获得第一初始译码序列；
采用接收序列对应的目标噪声功率对第一初始译码序列进行校正，获得目标译码序列。
在其中一个实施例中，采用接收序列对应的目标噪声功率对第一初始译码序列进行校正，获得目标译码序列，包括：
采用非迭代的矩阵变换译码方式对接收序列进行译码，生成第二初始译码序列；
根据目标噪声功率计算校正权重；其中，校正权重包括第一初始译码序列对应的第一权重以及第二初始译码序列对应的第二权重；
根据第一权重和第二权重对第一初始译码序列和第二初始译码序列进行加权求和，获得目标译码序列。
第二方面，一种编码方法，应用于发送设备，方法包括：
对待编码序列进行极化Polar编码获得待接收序列；
将待接收序列发送至接收设备，以使接收设备确定获取到的接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件，并在接收序列满足低复杂度译码条件的情况下，采用非迭代的矩阵变换译码方式对接收序列进行译码，生成译码序列；其中，低复杂度译码条件与接收序列的信号传输质量相关。
在其中一个实施例中，方法还包括：
生成待编码序列的伴随码；待编码序列与伴随码的和等于2N-1，其中，N为待编码序列的码长；
采用陪集码GN码对伴随码进行Polar编码，获得伴随序列；GN码为对待编码序列进行Polar编码时使用的变换码；
相应地，将待接收序列发送至接收设备，包括：
使用时空分组码技术STBC或者空频分组码技术SFBC将待接收序列以及伴随序列发送至接收设备。
第三方面，一种译码装置，应用于接收设备，装置包括：
获取模块，用于获取接收序列；其中，接收序列为对待编码序列进行极化Polar编码获得的；
确定模块，用于确定接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件；低复杂度译码条件与接收序列的信号传输质量相关；
译码模块，用于在接收序列满足低复杂度译码条件的情况下，采用非迭代的矩阵变换译码方式对接收序列进行译码，生成译码序列。
第四方面，一种编码装置，应用于发送设备，装置包括：
编码模块，用于对待编码序列进行极化Polar编码获得待接收序列；
发送模块，用于将待接收序列发送至接收设备，以使接收设备确定获取到的接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件，并在接收序列满足低复杂度译码条件的情况下，采用非迭代的矩阵变换译码方式对接收序列进行译码，生成译码序列；其中，低复杂度译码条件与接收序列的信号传输质量相关。
第五方面，一种接收设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面中的译码方法的步骤。
第六方面，一种发送设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第二方面中的编码方法的步骤。
第七方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中的译码方法或第二方面中的编码方法的步骤。
第八方面，一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中的译码方法或第二方面中的编码方法的步骤。
上述译码方法、编码方法、装置、设备和存储介质，接收设备获取接收序列，然后确定接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件，并且在接收序列满足低复杂度译码条件的情况下，采用非迭代的矩阵变换译码方式对接收序列进行译码，生成译码序列；其中，上述接收序列为对待编码序列进行极化Polar编码获得的；上述低复杂度译码条件与接收序列的信号传输质量相关。由于接收设备中设置了低复杂度译码条件，从而可以根据接收序列的信号传输质量与低复杂度译码条件进行匹配，确定该接收序列是否可采用低复杂度的译码方式进行译码；进一步地，接收设备确定该接收序列满足低复杂度译码条件的情况下，可以采用矩阵变换译码方式对接收序列进行译码，在该译码方式中不需要进行数据迭代，降低了Polar码的译码复杂度。
附图说明
图1为一个实施例中译码方法的应用环境图；
图2为一个实施例中译码方法的流程示意图；
图3为一个实施例中译码方法的流程示意图；
图4为一个实施例中译码方法的流程示意图；
图5为一个实施例中译码方法的流程示意图；
图6为一个实施例中译码方法的流程示意图；
图7为一个实施例中编码方法的流程示意图；
图8为一个实施例中译码装置的结构框图；
图9为一个实施例中译码装置的结构框图；
图10为一个实施例中译码装置的结构框图；
图11为一个实施例中编码装置的结构框图；
图12为一个实施例中接收设备的内部结构图；
图13为一个实施例中发送设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的译码方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。该应用环境包括相互通信的电子设备，上述电子设备可以包括接收设备100和发送设备200。其中接收设备100可以接收发送设备200发送的信号，然后对该信号进行译码处理。上述电子设备可以是但不限于任意一种具备信号接收解调能力的设备，上述电子设备可以网络设备，也可以是用户设备，在此不做限定。上述网络设备可以是任意一种具有无线收发功能的设备。包括但不限于：基站NodeB、演进型基站eNodeB、第五代(the fifth generation,5G)通信系统中的基站、未来通信系统中的基站或网络设备、WiFi系统中的接入节点、无线中继节点、无线回传节点等。网络设备还可以是云无线接入网络(cloud radio access network,CRAN)场景下的无线控制器。网络设备还可以是小站，传输节点(transmission referencepoint,TRP)，路侧单元(road side unit,RSU)等。本申请的实施例对上述网络设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。上述用户设备可以是一种具有无线收发功能的设备，可以但不限于是手持、穿戴或车载的设备等。用户设备可以是手机、平板电脑、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality,VR)终端设备、增强现实(augmented reality,AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self-driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等。本申请的实施例对应用场景不做限定。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种译码方法，以该方法应用于图1中的接收设备为例进行说明，包括：
S101、获取接收序列；其中，接收序列为对待编码序列进行极化Polar编码获得的。
发送设备对待发送至接收设备的信号进行Polar编码之后，可以生成待接收序列。上述待发送至接收设备的信号可以包括接收设备的业务数据，也可以包括接收设备对应的控制信令；上述业务数据可以用于传输图像信息、视频信息、语音信息、文本信息等。发送设备通过无线网络将上述待接收序列发送之后，接收设备可以获取到接收序列。
在一种应用场景中，上述接收序列为网络设备通过物理下行控制信道(PhysicalDownlink Control Channel，简称PDCCH)向用户发送的信号序列，也可以是网络设备通过广播物理信道(Physical Broadcast Channel，简称PBCH)向用户设备发送的信号序列；上述接收序列还可以是用户设备通过物理上行链路控制信道(Physical Uplink ControlChannel，简称PUCCH)向网络设备发送的信号序列。
上述Polar编码是一种理论上证明可以取得香农容量且编译码复杂度低的编码方式。Polar码为一种线性块码，其生成矩阵可以为陪集码GN码。上述GN码的生成矩阵可以是：
Figure BDA0003622957840000081
其中，
Figure BDA0003622957840000082
表示矩阵F的n次克罗内克Kronecker幂。F为矩阵[1,0；1,1]。
上述编码过程可以如下：
Figure BDA0003622957840000083
其中，
Figure BDA0003622957840000084
为编码后的待接收序列；
Figure BDA0003622957840000085
Figure BDA0003622957840000086
为待编码序列；上述N为码长，N＝2n。
S102、确定接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件；低复杂度译码条件与接收序列的信号传输质量相关。
在获得接收序列之后，接收设备可以将接收序列的信号传输质量与预设的低复杂度译码条件进行比较，以确定是否可以对上述接收序列采用低复杂度的译码方式进行译码。
其中，上述低复杂度译码条件与接收序列的信号传输质量相关。上述信号传输质量可以是接收序列对应的信噪比，也可以是接收序列对应的信号接收强度，对于信号传输质量的类型在此不做限定。
上述低复杂度译码条件可以与一种类型的信号传输质量相关，也可以结合多种类型的信号传输质量对接收序列进行判定，在此不做限定。例如，上述低复杂度译码条件可以包括接收序列的信噪比满足的第一条件，具体可以参见步骤S202中的描述；上述低复杂度译码条件还可以是接收序列的信号接收功率满足的第二条件，具体可以参见步骤S302中的描述。上述接收序列满足低复杂度译码条件的情况下，其对应的信号传输质量较好，可以采用低复杂度的译码方式进行译码，降低计算复杂度。
接收设备可以在获取接收序列的信号传输质量的基础上，可以确认接收序列的信号传输质量是否与上述低复杂度译码条件匹配，若是，则可以确定该接收序列满足低复杂度译码条件。
S103、在接收序列满足低复杂度译码条件的情况下，采用非迭代的矩阵变换译码方式对接收序列进行译码，生成译码序列。
在上述步骤的基础上，若接收序列满足低复杂度译码条件，则可以采用低复杂度的译码方式进行译码。上述低复杂度的译码方式为非迭代的矩阵变换方式，也就是说接收设备不需要采用迭代公式获得上述接收序列对应的译码序列，而是可以直接通过矩阵变换的方式获得上述译码序列。
上述矩阵变换的译码方式中，可以将变换矩阵与接收序列进行矩阵运算。上述变换矩阵可以与通过Polar编码获得上述接收序列时采用的变化码相关。
可选地，接收设备可以将陪集码GN码与接收序列进行模2加法运算，获得译码序列；其中，GN码为对待编码序列进行Polar编码时使用的变换码。
上述译码方式可以为：
Figure BDA0003622957840000101
其中，
Figure BDA0003622957840000102
为译码序列；
Figure BDA0003622957840000103
为接收序列。上述N为码长。
Figure BDA0003622957840000104
表示将GN码与接收序列进行模2加法运算。
由于待编码序列
Figure BDA0003622957840000105
可以构成群，上述
Figure BDA0003622957840000106
中的码字可以与自身构成逆元。发送设备对待编码序列进行编码获得的待接收序列
Figure BDA0003622957840000107
也可以构成群，上述
Figure BDA0003622957840000108
中的码字也可以与自身构成逆元。GN码对待编码序列
Figure BDA0003622957840000109
进行变换时，其变换过程为线性的。因此，当接收序列确定接收序列满足低复杂度译码条件的情况下，可以采用上述矩阵变换的译码方式直接获得该接收序列对应的译码序列。
在接收序列不满足低复杂度译码条件的情况下，接收设备可以采用SCL译码方式进行译码，也可以采用连续删除(Successive Cancellation，简称SC)译码方式进行译码，在此不做限定。
上述译码方法，接收设备获取接收序列，然后确定接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件，并且在接收序列满足低复杂度译码条件的情况下，采用非迭代的矩阵变换译码方式对接收序列进行译码，生成译码序列；其中，上述接收序列为对待编码序列进行极化Polar编码获得的；上述低复杂度译码条件与接收序列的信号传输质量相关。由于接收设备中设置了低复杂度译码条件，从而可以根据接收序列的信号传输质量与低复杂度译码条件进行匹配，确定该接收序列是否可采用低复杂度的译码方式进行译码；进一步地，接收设备确定该接收序列满足低复杂度译码条件的情况下，可以采用矩阵变换译码方式对接收序列进行译码，在该译码方式中不需要进行数据迭代，降低了Polar码的译码复杂度。
图3为一个实施例中译码方法的流程示意图，本实施例涉及接收设备确定接收序列是否满足低复杂度译码条件的一种实现方式，在上述实施例的基础上，上述低复杂度译码条件与接收序列的信噪比相关，上述S102包括：
S201、获取接收序列对应的目标信噪比。
接收设备可以基于本地导频序列进行信道估计，并基于信道估计结果获得上述接收序列对应的目标信噪比。其中，上述目标信噪比的获取方式可以基于时域去噪获得，也可以基于频域去噪获得，对于目标信噪比的获取方式在此不做限定。上述接收序列中包含的噪声可以包括白噪声，也可以包括有色噪声，在此不做限定。
在一种实现方式中，接收设备可以采用本地导频序列以及该本地导频序列对应的时频资源，获得信道估计结果；然后，采用时域去噪算法对信道估计结果进行处理，获得接收序列对应的目标信噪比。
在另一种实现方式中，接收设备可以采用本地导频序列以及该本地导频序列对应的时频资源，获得信道估计结果；然后，采用频域维纳滤波算法对信道估计结果进行处理，获得接收序列对应的目标信噪比。
S202、在目标信噪比大于第一预设阈值的情况下，确定接收序列满足低复杂度译码条件。
接收设备获取接收序列的目标信噪比之后，可以将上述目标信噪比发送至设备中的解码器，通过解码器判断上述接收序列是否满足低复杂度译码条件。
上述低复杂度译码条件可以包括信噪比对应的第一预设阈值。当接收序列的目标信噪比大于第一预设阈值的情况下，接收设备可以认为其满足低复杂度译码条件。
上述译码方法，接收设备通过获取接收序列的目标信噪比，基于上述目标信噪比与第一预设阈值的比较结果确定接收序列是否满足低复杂度译码条件，可以快速根据接收序列的目标信噪比确定其是否可以采用低复杂度译码方式进行译码，降低信噪比较高的接收序列的译码复杂度。
图4为一个实施例中译码方法的流程示意图，本实施例涉及接收设备确定接收序列是否满足低复杂度译码条件的一种实现方式，在上述实施例的基础上，上述低复杂度译码条件与接收序列的噪声功率相关，上述S102包括：
S301、获取接收序列对应的目标噪声功率。
其中，上述目标噪声功率可以通过噪声协方差来标识。接收设备可以基于信道估计结果进行噪声估计，获取上述噪声协方差。
接收设备可以在时频资源范围内进行噪声采样，根据时频资源范围内的导频信号进行噪声估计。电子设备可以在时频资源范围中，获取各噪声采样点的导频信号的信道响应；然后，分别根据各噪声采样点的信道响应计算各噪声采样点的噪声，获得各噪声采样点的噪声形成的噪声向量；通过计算噪声向量的协方差，获得噪声协方差。
在一种实现方式中，接收设备可以采用本地导频序列以及本地导频序列对应的时频资源，获得信道估计结果；然后，对上述信道估计结果进行数据均衡处理，并基于处理后的信道估计结果进行噪声估计，获得目标噪声功率。通过均衡处理可以提高噪声估计的准确度。接收设备在基于处理后的信道估计结果进行噪声估计时，可以采用期望最大化算法(Expectation-Maximum，简称EM算法)获得目标噪声功率。
具体地，在接收序列为正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，简称QPSK)信号的情况下，接收设备在基于均衡处理后的信道估计结果进行噪声估计时，可以对均衡后的数据的虚部进行处理，然后采用EM算法获得噪声协方差；进一步地，接收设备可以将上述虚部对应的噪声协方差乘以2，获得该接收序列对应的目标噪声功率。通过计算虚部对应的噪声协方差，可以简化噪声协方差的计算复杂度，进一步降低译码复杂度。
S302、在目标噪声功率小于第二预设阈值的情况下，确定接收序列满足低复杂度译码条件。
接收设备获取接收序列的目标噪声功率之后，可以将上述目标噪声功率发送至设备中的解码器，通过解码器判断上述接收序列是否满足低复杂度译码条件。
上述低复杂度译码条件可以包括噪声功率对应的第二预设阈值。当接收序列的目标噪声功率小于第二预设阈值的情况下，接收设备可以认为其满足低复杂度译码条件。
上述译码方法，接收设备通过获取接收序列的目标噪声功率，基于上述目标噪声功率与第二预设阈值的比较结果确定接收序列是否满足低复杂度译码条件，可以快速根据接收序列的目标噪声功率确定其是否可以采用低复杂度译码方式进行译码，降低噪声功率较低的接收序列的译码复杂度。
图5为一个实施例中译码方法的流程示意图，本实施例涉及接收设备确定接收序列是否满足低复杂度译码条件的一种实现方式，在上述实施例的基础上，上述低复杂度译码条件与接收序列对应的硬判结果相关，上述S102包括：
S401、获取上述接收序列对应的伴随序列；伴随序列为发送端对待编码序列的伴随码进行Polar编码获得的。
接收设备获取接收序列时，还可以获得该接收序列对应的伴随序列。其中，上述伴随序列为发送端对待编码序列的伴随码进行Polar编码获得的。
发送设备对待编码序列进行Polar编码，可以生成该待编码序列对应的伴随码。上述伴随码与待编码序列的和可以等于2N-1，其中，N为待编码序列的码长。由于待接收序列
Figure BDA0003622957840000141
与待编码序列
Figure BDA0003622957840000142
为自然同构的，因此下述等式可以成立：
Figure BDA0003622957840000143
其中，i为自然数。也就是说，通过GN对
Figure BDA0003622957840000144
进行编码后的值，可以等同于通过GN码对一个自然数i进行编码后的值。由GN码的特性可知，GN(2N-1)＝1，以及GN(1)＝2N-1。可以看出，2N-1-n与n对应的待编码字互为伴随。也就是说，将待编码字进行十进制转换之后，与对其伴随码进行十进制转换之后的和等于2N-1。
假设待编码字对应的十进制为a，待编码字的伴随码对应的十进制为b，可知：
b＝2N-1-a
采用陪集码GN码对伴随码进行Polar编码，获得伴随序列。对上述待编码字进行编码获得的待接收序列可以为c，对上述伴随码进行编码获得的伴随序列可以为d，发送设备可以将上述待接收序列以及伴随序列发送至接收设备。
具体地址，发送设备可以使用时空分组码技术(Space-time block coding，简称STBC)或者空频分组码技术(Space Frequency Block Code，简称SFBC)将待接收序列以及伴随序列发送至接收设备。发送设备向接收设备传输的序列可以采用矩阵：
Figure BDA0003622957840000145
S402、若接收序列与伴随序列的和等于第三预设阈值，则确定接收序列满足预设的低复杂度译码条件。
接收设备可以将接收序列与对应的伴随序列相加，若上述接收序列与伴随序列的和等于第三预设阈值，则可以认为接收设备对发送设备发送的待接收序列以及对应的伴随序列的硬判结果准确，也就是说该接收序列对应的信号传输质量高。可选地，上述第三预设阈值为1。
在上述步骤的基础上，接收设备采用低复杂度译码方式，也就是非迭代的矩阵变换译码方式进行译码的情况下，可以采用相同的译码方式对该伴随序列进行译码，获得伴随译码序列。然后，根据译码序列与伴随译码序列，判定译码序列是否正确。
由于伴随码与待编码序列的和可以等于2N-1，因此，若译码序列与伴随译码序列的和等于2N-1，则确定译码序列正确。
需要说明的是，若根据硬判结果确定接收序列不满足低复杂度译码条件，接收设备可以采用SC译码方式或者SCL译码方式对其进行译码获得译码序列之后，可以采用相同的方式对伴随序列进行译码，获得伴随译码序列。若译码序列与伴随译码序列的和等于2N-1，则确定译码序列正确。
上述译码方式，接收设备根据硬判结果确定满足低复杂度译码条件的接收序列，从而可以更准确地将硬判结果准确率较高的接收序列确定为满足低复杂度译码条件的接收序列，降低硬判结果准确度较高的接收序列的译码复杂度；进一步地，通过对译码序列和伴随译码序列进行校验，可以准确地判定译序列的译码准确度，提高译码可靠性；通过对译码序列和伴随译码序列进行校验还可以生成的校验比特的数量，避免了校验比特的开销，进一步降低译码复杂度。
图6为一个实施例中译码方法的流程示意图，本实施例涉及接收设备对译码序列进行校正的一种实现方式，在上述实施例的基础上，上述方法还包括：
S501、在接收序列不满足低复杂度译码条件的情况下，采用迭代译码算法对接收序列进行译码获得第一初始译码序列。
上述迭代译码算法可以是SCL译码算法，也可以是SC译码算法，在此不做限定。接收设备可以接收序列不满足低复杂度译码条件的情况下，采用迭代译码算法对接收序列进行译码获得第一初始译码序列。
S502、采用接收序列对应的目标噪声功率对第一初始译码序列进行校正，获得目标译码序列。
接收设备可以获取上述接收序列的目标噪声功率。上述目标噪声功率的具体限定以及获取方式可以参照上述图4对应的实施例。
进一步地，接收设备可以采用目标噪声功率对第一初始译码序列进行校正，获得目标译码序列。具体地，终端设备可以根据目标噪声功率确定匹配的校正系数，根据校正系数对第一初始译码序列进行校正，获得目标译码序列。
在一种实现方式中，接收设备可以采用非迭代的矩阵变换译码方式对接收序列进行译码，生成第二初始译码序列；然后，根据目标噪声功率计算校正权重；其中，校正权重包括第一初始译码序列对应的第一权重以及第二初始译码序列对应的第二权重；进而，可以根据第一权重和第二权重对第一初始译码序列和第二初始译码序列进行加权求和，获得目标译码序列。
例如，上述接收序列的目标噪声功率可以为σ，采用低复杂度译码算法获得的第二初始译码序列可以表示为
Figure BDA0003622957840000161
采用迭代译码算法获得的第一初始译码序列可以表示为
Figure BDA0003622957840000162
上述第一权重可以是σ2/(1+σ2)，上述第二权重可以是1/(1+σ2)。上述目标译码序列可以表示为：
Figure BDA0003622957840000163
上述译码方法，接收设备通过获取接收序列的目标噪声功率，可以根据目标噪声功率对译码序列进行校正，提高了译码准确度。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种编码方法，以该方法应用于图1中的发送设备为例进行说明，包括：
S601、对待编码序列进行极化Polar编码获得待接收序列。
S602、将待接收序列发送至接收设备，以使接收设备确定获取到的接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件，并在接收序列满足低复杂度译码条件的情况下，采用非迭代的矩阵变换译码方式对接收序列进行译码，生成译码序列；其中，低复杂度译码条件与接收序列的信号传输质量相关。
上述编码方法，其实现原理和技术效果参见上述实施例，在此不作赘述。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，发送设备可以生成待编码序列的伴随码；待编码序列与伴随码的和等于2N-1，其中，N为待编码序列的码长；然后，采用陪集码GN码对伴随码进行Polar编码，获得伴随序列；GN码为对待编码序列进行Polar编码时使用的变换码。进一步地，发送设备可以使用时空分组码技术STBC或者空频分组码技术SFBC将待接收序列以及伴随序列发送至接收设备。
上述编码方法，发送设备通过生成伴随码以及对应的伴随序列，使得接收设备可以根据接收序列以及伴随序列的硬判结果确定接收序列是否满足低复杂度译码条件，从而可以提高硬判准确度较高的接收序列的译码复杂度。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的译码方法的译码装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个译码装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于译码方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图8所示，提供了一种译码装置，包括：
获取模块110，用于获取接收序列；其中，所述接收序列为对待编码序列进行极化Polar编码获得的；
确定模块120，用于确定所述接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件；所述低复杂度译码条件与所述接收序列的信号传输质量相关；
译码模块130，用于在所述接收序列满足所述低复杂度译码条件的情况下，采用非迭代的矩阵变换译码方式对所述接收序列进行译码，生成译码序列。
上述译码装置，其实现原理和技术效果参见上述方法侧实施例，在此不做赘述。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，译码模块130具体用于：将陪集码GN码与所述接收序列进行模2加法运算，获得所述译码序列；其中，所述GN码为对所述待编码序列进行Polar编码时使用的变换码。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，低复杂度译码条件与所述接收序列的信噪比相关，确定模块120具体用于：获取所述接收序列对应的目标信噪比；在所述目标信噪比大于第一预设阈值的情况下，确定所述接收序列满足所述低复杂度译码条件。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，确定模块120具体用于：采用本地导频序列以及所述本地导频序列对应的时频资源，获得信道估计结果；采用时域去噪算法或者频域维纳滤波算法对所述信道估计结果进行处理，获得所述接收序列对应的目标信噪比。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，所述低复杂度译码条件与所述接收序列的噪声功率相关；确定模块120具体用于：获取所述接收序列对应的目标噪声功率；在所述目标噪声功率小于第二预设阈值的情况下，确定所述接收序列满足所述低复杂度译码条件。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，确定模块120具体用于：采用本地导频序列以及所述本地导频序列对应的时频资源，获得信道估计结果；对所述信道估计结果进行数据均衡处理，并基于处理后的信道估计结果进行噪声估计，获得所述目标噪声功率。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，低复杂度译码条件与所述接收序列对应的硬判结果相关；确定模块120具体用于：获取所述接收序列对应的伴随序列；所述伴随序列为发送端对所述待编码序列的伴随码进行Polar编码获得的；若所述接收序列与所述伴随序列的和等于第三预设阈值，则确定接收序列满足预设的低复杂度译码条件。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，如图9所示，上述装置还包括判定模块140，用于：采用与所述接收序列相同的译码方式对所述伴随序列进行译码，获得伴随译码序列；根据所述译码序列与所述伴随译码序列，判定所述译码序列是否正确。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，判定模块140具体用于：若所述译码序列与所述伴随译码序列的和等于2N-1，则确定所述译码序列正确；其中，N为所述译码序列的码长。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，如图10所示，上述装置还包括校正模块150，用于：在所述接收序列不满足所述低复杂度译码条件的情况下，采用迭代译码算法对所述接收序列进行译码获得第一初始译码序列；采用所述接收序列对应的目标噪声功率对第一初始译码序列进行校正，获得目标译码序列。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，校正模块150具体用于：采用所述非迭代的矩阵变换译码方式对所述接收序列进行译码，生成第二初始译码序列；根据所述目标噪声功率计算校正权重；其中，所述校正权重包括所述第一初始译码序列对应的第一权重以及所述第二初始译码序列对应的第二权重；根据所述第一权重和所述第二权重对所述第一初始译码序列和所述第二初始译码序列进行加权求和，获得所述目标译码序列。
上述译码装置，其实现原理和技术效果参见上述方法侧实施例，在此不做赘述。
上述译码装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的编码方法的编码装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个编码装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于编码方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图11所示，提供了一种编码装置，包括：
编码模块210，用于对待编码序列进行极化Polar编码获得待接收序列；
发送模块220，用于将所述待接收序列发送至接收设备，以使接收设备确定获取到的接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件，并在所述接收序列满足所述低复杂度译码条件的情况下，采用非迭代的矩阵变换译码方式对所述接收序列进行译码，生成译码序列；其中，所述低复杂度译码条件与所述接收序列的信号传输质量相关。
在一个实施例中，在上述实施例的基础上，上述装置还包括生成模块230，用于：生成所述待编码序列的伴随码；所述待编码序列与所述伴随码的和等于2N-1，其中，N为所述待编码序列的码长；采用陪集码GN码对所述伴随码进行Polar编码，获得伴随序列；所述GN码为对所述待编码序列进行Polar编码时使用的变换码；发送模块220具体用于：使用时空分组码技术STBC或者空频分组码技术SFBC将所述待接收序列以及所述伴随序列发送至接收设备。
上述编码装置，其实现原理和技术效果参见上述方法侧实施例，在此不做赘述。
上述编码装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种接收设备，其内部结构图可以如图12所示。该接收设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该接收设备的处理器用于提供计算和控制能力。该接收设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该接收设备的数据库用于存储译码数据。该接收设备的网络接口用于与外部的设备通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种译码方法。
在一个实施例中，提供了一种发送设备，其内部结构图可以如图13所示。该发送设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该发送设备的处理器用于提供计算和控制能力。该发送设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该发送设备的数据库用于存储编码数据。该发送设备的网络接口用于与外部的设备通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种编码方法。
本领域技术人员可以理解，图12和图13中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种接收设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述译码方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种发送设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述编码方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述译码方法或编码方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述译码方法或编码方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (19)

1.一种译码方法，应用于接收设备，其特征在于，所述方法包括：
获取接收序列；其中，所述接收序列为对待编码序列进行极化Polar编码获得的；
确定所述接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件；所述低复杂度译码条件与所述接收序列的信号传输质量相关；
在所述接收序列满足所述低复杂度译码条件的情况下，采用非迭代的矩阵变换译码方式对所述接收序列进行译码，生成译码序列。
2.根据权利要求1所述的译码方法，其特征在于，所述采用非迭代的矩阵变换译码方式对所述接收序列进行译码，生成译码序列，包括：
将陪集码GN码与所述接收序列进行模2加法运算，获得所述译码序列；其中，所述GN码为对所述待编码序列进行Polar编码时使用的变换码。
3.根据权利要求1或2所述的译码方法，其特征在于，所述低复杂度译码条件与所述接收序列的信噪比相关；所述确定所述接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件，包括：
获取所述接收序列对应的目标信噪比；
在所述目标信噪比大于第一预设阈值的情况下，确定所述接收序列满足所述低复杂度译码条件。
4.根据权利要求3所述的译码方法，其特征在于，所述获取所述接收序列对应的目标信噪比，包括：
采用本地导频序列以及所述本地导频序列对应的时频资源，获得信道估计结果；
采用时域去噪算法或者频域维纳滤波算法对所述信道估计结果进行处理，获得所述接收序列对应的目标信噪比。
5.根据权利要求1或2所述的译码方法，其特征在于，所述低复杂度译码条件与所述接收序列的噪声功率相关；所述确定所述接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件，包括：
获取所述接收序列对应的目标噪声功率；
在所述目标噪声功率小于第二预设阈值的情况下，确定所述接收序列满足所述低复杂度译码条件。
6.根据权利要求5所述的译码方法，其特征在于，所述获取所述接收序列对应的目标噪声功率，包括：
采用本地导频序列以及所述本地导频序列对应的时频资源，获得信道估计结果；
对所述信道估计结果进行数据均衡处理，并基于处理后的信道估计结果进行噪声估计，获得所述目标噪声功率。
7.根据权利要求1或2所述的译码方法，其特征在于，所述低复杂度译码条件与所述接收序列对应的硬判结果相关；所述确定所述接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件，包括：
获取所述接收序列对应的伴随序列；所述伴随序列为发送端对所述待编码序列的伴随码进行Polar编码获得的；
若所述接收序列与所述伴随序列的和等于第三预设阈值，则确定接收序列满足预设的低复杂度译码条件。
8.根据权利要求7所述的译码方法，其特征在于，所述方法还包括：
采用与所述接收序列相同的译码方式对所述伴随序列进行译码，获得伴随译码序列；
根据所述译码序列与所述伴随译码序列，判定所述译码序列是否正确。
9.根据权利要求8所述的译码方法，其特征在于，所述根据所述译码序列与所述伴随译码序列，判定所述译码序列是否正确，包括：
若所述译码序列与所述伴随译码序列的和等于2N-1，则确定所述译码序列正确；其中，N为所述译码序列的码长。
10.根据权利要求1或2所述的译码方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述接收序列不满足所述低复杂度译码条件的情况下，采用迭代译码算法对所述接收序列进行译码获得第一初始译码序列；
采用所述接收序列对应的目标噪声功率对第一初始译码序列进行校正，获得目标译码序列。
11.根据权利要求9所述的译码方法，其特征在于，所述采用所述接收序列对应的目标噪声功率对第一初始译码序列进行校正，获得目标译码序列，包括：
采用所述非迭代的矩阵变换译码方式对所述接收序列进行译码，生成第二初始译码序列；
根据所述目标噪声功率计算校正权重；其中，所述校正权重包括所述第一初始译码序列对应的第一权重以及所述第二初始译码序列对应的第二权重；
根据所述第一权重和所述第二权重对所述第一初始译码序列和所述第二初始译码序列进行加权求和，获得所述目标译码序列。
12.一种编码方法，应用于发送设备，其特征在于，所述方法包括：
对待编码序列进行极化Polar编码获得待接收序列；
将所述待接收序列发送至接收设备，以使接收设备确定获取到的接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件，并在所述接收序列满足所述低复杂度译码条件的情况下，采用非迭代的矩阵变换译码方式对所述接收序列进行译码，生成译码序列；其中，所述低复杂度译码条件与所述接收序列的信号传输质量相关。
13.根据权利要求12所述的编码方法，其特征在于，所述方法还包括：
生成所述待编码序列的伴随码；所述待编码序列与所述伴随码的和等于2N-1，其中，N为所述待编码序列的码长；
采用陪集码GN码对所述伴随码进行Polar编码，获得伴随序列；所述GN码为对所述待编码序列进行Polar编码时使用的变换码；
相应地，所述将所述待接收序列发送至接收设备，包括：
使用时空分组码技术STBC或者空频分组码技术SFBC将所述待接收序列以及所述伴随序列发送至接收设备。
14.一种译码装置，其特征在于，应用于接收设备，所述装置包括：
获取模块，用于获取接收序列；其中，所述接收序列为对待编码序列进行极化Polar编码获得的；
确定模块，用于确定所述接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件；所述低复杂度译码条件与所述接收序列的信号传输质量相关；
译码模块，用于在所述接收序列满足所述低复杂度译码条件的情况下，采用非迭代的矩阵变换译码方式对所述接收序列进行译码，生成译码序列。
15.一种编码装置，其特征在于，应用于发送设备，所述装置包括：
编码模块，用于对待编码序列进行极化Polar编码获得待接收序列；
发送模块，用于将所述待接收序列发送至接收设备，以使接收设备确定获取到的接收序列是否满足预设的低复杂度译码条件，并在所述接收序列满足所述低复杂度译码条件的情况下，采用非迭代的矩阵变换译码方式对所述接收序列进行译码，生成译码序列；其中，所述低复杂度译码条件与所述接收序列的信号传输质量相关。
16.一种接收设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至11中任一项所述的方法的步骤。
17.一种发送设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求12至13中任一项所述的方法的步骤。
18.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至13中任一项所述的方法的步骤。
19.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至13中任一项所述的方法的步骤。
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