CN115149964A - 一种极化码分段编码方法及相关装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种极化码分段编码方法，包括：根据第一信息比特序列的信息比特数和第一码率确定极化码编码后的目标码长，并基于目标码长确定初始码长，初始码长为最小分段码长的整数倍；基于第一码率和初始码长，将第一信息比特序列划分为S段信息比特序列，上述S段信息比特序列分别对应编码后的S个分段；其中，上述S个分段中的第S个分段的分段码长小于最大分段码长；当初始码长和目标码长不同时，在对上述S段信息比特序列进行极化码编码过程中，对上述S个分段进行速率匹配，速率匹配后上述S个分段的分段码长之和为目标码长。这样，能在满足低时延要求的同时，有效提升系统性能。

Description

一种极化码分段编码方法及相关装置
技术领域
本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种极化码分段编码方法及相关装置。
背景技术
随着用户体验需求的增高，终端设备对蓝牙系统的低时延要求也愈加严格。同时，蓝牙系统的低功耗需求也给实现低时延的蓝牙系统带来了更大的挑战。
目前，蓝牙系统通常采用卷积码的编码方式，卷积码的译码算法是带回溯的Viterbi译码算法。目前卷积码的编码方式还不能在满足愈加严格的低时延要求的同时，进一步提升蓝牙系统的系统性能。
发明内容
本申请实施例提供了一种极化码分段编码方法及相关装置，能够在满足低时延要求的同时，有效提升系统性能。
第一方面，本申请提供了一种极化码分段编码方法，包括：根据第一信息比特序列的信息比特数和第一码率确定极化码编码后的目标码长，并基于目标码长确定初始码长，初始码长为最小分段码长的整数倍；基于第一码率和初始码长，将第一信息比特序列划分为S段信息比特序列，上述S段信息比特序列分别对应编码后的S个分段；其中，上述S个分段中的第i个分段的分段码长大于等于上述S个分段中的第i+1个分段的分段码长，上述S个分段中的第S个分段的分段码长小于最大分段码长，上述S个分段的分段码长之和等于初始码长，分段的分段码长为2的幂次方；当初始码长和目标码长不同时，在对上述S段信息比特序列进行极化码编码过程中，对上述S个分段进行速率匹配，速率匹配后上述S个分段的分段码长之和为目标码长。
实施本申请实施例，对第一信息比特序列进行极化码分段编码前，先确定第一信息比特序列分段后每段信息比特序列编码后的分段的分段码长，使得最后一段分段的分段码长小于最大分段码长；并在分段编码过程中进行速率匹配，使得第一信息比特序列编码后的总码长等于目标码长。这样，能够有效平衡译码时延和编码性能，即能在满足低时延要求的同时，有效提升系统性能。
在一种实现方式中，上述最小分段码长为2∧a，上述最大分段码长为2∧b，b-a+1种分段码长中的第c种分段码长为2∧c，上述a、上述b和上述c为正整数，a≤c≤b；上述基于第一码率和初始码长，将第一信息比特序列划分为S段信息比特序列，上述S段信息比特序列分别对应编码后的S个分段，包括：基于第一码率，将初始码长划分为上述S个分段；基于上述S个分段的分段码长，确定上述S个分段中的每个分段的目标信息比特数；基于上述每个分段的目标信息比特数，将第一信息比特序列划分为上述S段信息比特序列。
在一种实现方式中，第一信息比特序列对应的目标码长N2为ceil(K0/R)，其中，K0表示第一信息比特序列的信息比特数，R表示第一码率。
在一种实现方式中，初始码长N1取值为ceil(N2/2∧b)*2∧b，初始码长为上述最大分段码长的整数倍，ceil(x)表示对x向上取整；或者，初始码长N1取值为ceil(N2/2∧a)*2∧a。
可以理解，分段码长均为2的幂次方，为了使每个分段的分段码长均满足2的幂次方，上述S个分段的分段码长之和(即初始码长)可以为最小分段码长的整数倍，也可以为最大分段码长的整数倍。
在一种实现方式中，其特征在于，上述在对上述S段信息比特序列进行极化码编码过程中，对上述S个分段进行速率匹配，速率匹配后上述S个分段的分段码长之和为目标码长，包括：当目标码长小于初始码长时，在对上述S段信息比特序列进行极化码编码过程中，通过打孔和/或缩短，对上述S个分段分别进行速率匹配；当目标码长大于初始码长时，在对上述S段信息比特序列进行极化码编码过程中，通过在上述S个分段的预设位置添加冗余比特，对上述S个分段分别进行速率匹配；上述S个分段速率匹配的总比特数为第一比特数，第一比特数为初始码长和目标码长的差值。
本申请实施例中，当初始码长和目标码长不同时，在分段编码过程中，对上述S个分段进行速率匹配，速率匹配后S个分段对应的总码长为上述目标码长，进而保证第一信息比特序列编码后的总码率为预设的第一码率。
在一种实现方式中，其特征在于，上述在对上述S段信息比特序列进行极化码编码过程中，对上述S个分段进行速率匹配，速率匹配后上述S个分段的分段码长之和为目标码长，包括：基于上述S个分段中的第一分段的分段码长，确定第一分段速率匹配的初始比特数；确定第一分段速率匹配的比特数为第一分段的初始比特数向下或向上取整后加上第一分段的调整比特数，第一分段的调整比特数是基于上述S个分段的初始比特数取整后的数值之和与第一比特数之差确定的。
在一种实现方式中，第一分段的分段码长为2c，a≤c≤b；上述基于上述S个分段中的第一分段的分段码长，确定第一分段速率匹配的初始比特数，包括：基于第一分段的分段码长在初始码长中占据的比例，确定第一分段需要速率匹配的初始比特数为2c/N1*|N1-N2|。
在一种实现方式中，上述b-a+1种分段码长分别对应各自的速率匹配的第二权重因子，第一分段的分段码长为2c，a≤c≤b；上述基于上述S个分段中的第一分段的分段码长，确定第一分段速率匹配的初始比特数，包括：确定第一分段速率匹配的初始比特数为hc*x，hc表示分段码长2c对应的第二权重因子，上述S个分段速率匹配的初始比特数之和等于第一比特数。
在一种实现方式中，当目标码长小于初始码长时，分段码长越小，分段码长对应的第二权重因子越小；当目标码长大于初始码长时，分段码长越小，分段码长对应的第二权重因子越大。
需要说明的是，分段码长越小的分段对应的第二权重因子越小，可以使分段码长越小的分段打孔和/或缩短的比特数越少。在一种实现方式中，分段码长2c+1对应的第二权重因子与分段码长2c的第二权重因子的比值大于2，可以使码长较大的分段的码率增加幅度较大，码长较小的分段的码率增加幅度较小，从而有效平衡不同分段的编码性能。
在一种实现方式中，上述S个分段的分段码长中最大的分段码长为2r，a≤r≤b，上述S个分段中分段码长为2r的分段的段数为Mr，上述S个分段中分段码长小于2r的分段的速率匹配的比特数为0；上述基于上述S个分段中的第一分段的分段码长，确定第一分段速率匹配的初始比特数，包括：确定上述S个分段中分段码长为2r的Mr个分段中的第一分段的速率匹配的初始比特数为|N1-N2|/Mr。
在一种实现方式中，上述基于上述S个分段中的第一分段的分段码长，确定第一分段速率匹配的初始比特数，包括：确定上述S个分段中的第一分段的速率匹配的初始比特数为|N1-N2|/S。
在一种实现方式中，上述基于第一码率，将初始码长划分为上述S个分段，包括：基于初始码长和上述b-a+1种分段码长，确定上述b-a+1种分段码长中每种分段码长的分段的段数；基于上述b-a+1种分段码长的分段的段数，将初始码长分为上述S个分段，上述S个分段中的第i个分段的分段码长大于等于上述S个分段中的第i+1个分段的分段码长，上述S个分段中的第S个分段的分段码长小于上述最大分段码长。
本申请实施例中，为了控制第一信息比特序列编码后的母码的整体译码时延，本申请实施例先确定每段信息比特序列编码后的分段的分段码长，使母码中的各分段的分段码长呈现递减趋势。即先将母码的初始码长划分为S个分段，再根据S个分段的分段码长将第一信息比特序列划分为S段。实施例本申请实施例，可以在保证译码时延的要求下，有效提升系统性能。
在一种实现方式中，上述基于初始码长和上述b-a+1种分段码长，确定上述b-a+1种分段码长中每种分段码长的分段的段数，包括：基于初始码长和最大分段码长2∧b，确定上述最大分段码长的分段的段数F1；将初始码长去除上述F1个上述最大分段码长后的第一剩余码长分解为至少一种非最大分段码长，确定上述至少一种非最大分段码长中每种非最大分段码长的分段的段数，上述非最大分段码长为分段码长小于2∧b的分段码长。
在一种实现方式中，当初始码长为上述最大分段码长的整数倍时，F1取值为N1/2∧b-1；当初始码长不是上述最大分段码长的整数倍时，F1取值为floor(N1/2∧b)，floor(x)表示对x向下取整。
在一种实现方式中，上述基于初始码长和上述b-a+1种分段码长，确定上述b-a+1种分段码长中每种分段码长的分段的段数，包括：基于初始码长和上述b-a+1种分段码长，确定上述b-a+1种分段码长中每种分段码长对应的预留段数；基于上述每种分段码长对应的预留段数，确定初始码长对应的预留码长；基于初始码长、预留码长和上述每种分段码长对应的预留段数，确定上述每种分段码长对应的剩余段数；确定上述每种分段码长的分段的段数为上述每种分段码长对应的预留段数和剩余段数之和。
在一种实现方式中，上述基于上述S个分段的分段码长，确定上述S个分段中的每个分段的目标信息比特数，包括：通过协议约定的分解方式将第一信息比特序列的信息比特数分解为
Figure BDA0003000505250000031
Mc表示上述S个分段中分段码长为2c的分段的段数，Kc表示上述S个分段中分段码长为2c的分段的目标信息比特数，Kc<2c，a≤c≤b。
在一种实现方式中，上述基于上述S个分段的分段码长，确定上述S个分段中的每个分段的目标信息比特数，包括：基于第一码率和上述b-a+1种分段码长，确定上述S个分段中分段码长为2c的分段的参考信息比特数为ceil(2∧c*R)或floor(2∧c*R)，a≤c≤b；基于上述S个分段的参考信息比特数和第一多余比特数，确定上述S个分段中每个分段的目标信息比特数，上述S个分段的目标信息比特数之和为第一信息比特序列的信息比特数K0，上述第一多余比特数为上述S个分段的参数信息比特数之和减去K0。
在一种实现方式中，上述基于上述S个分段的参考信息比特数和第一多余比特数，确定上述S个分段中每个分段的目标信息比特数，包括：确定上述S个分段中的第i个分段的目标信息比特数为上述第i个分段的参数信息比特数减去第一多余比特数，上述S个分段中除上述第i个分段之外的第二分段的目标信息比特数为第二分段的参数信息比特数，1≤i≤S。
在一种实现方式中，上述i取值为S。
在一种实现方式中，上述S个分段的分段码长中最大的为2r，上述S个分段中分段码长为2r的分段的段数为Mr，a≤r≤b；上述基于上述S个分段的参考信息比特数和第一多余比特数，确定上述S个分段中每个分段的目标信息比特数，包括：确定上述S个分段中分段码长为2r的分段的目标信息比特数为上述分段码长为2r的分段的参数信息比特数；将第一多余信息比特数分配给上述S个分段中S-Mr个分段码长小于2b的分段的目标信息比特数，确定上述S-Mr个分段码长小于2b的分段中的第二分段的目标信息比特数为第二分段的参数信息比特数减去分配到的多余信息比特数。
在一种实现方式中，上述基于上述S个分段的参考信息比特数和第一多余比特数，确定上述S个分段中每个分段的目标信息比特数，包括：当第一多余信息比特数小于上述S个分段中的第S个分段的分段码长，确定上述第S个分段的目标信息比特数为上述第S个分段的参考信息比特数减去第一多余信息比特，上述S个分段的中的前S-1个分段的目标信息比特数为上述前S-1个分段的参考信息比特数；当第一多余信息比特数大于等于上述S个分段中的后j个分段的参考信息比特数之和，且小于上述S个分段中的后j+1个分段的参考信息比特数之和时，将第一多余信息比特数分配给上述后j个分段，确定上述后j个分段的目标信息比特数为上述后j个分段的参数信息比特数减去分配到的多余信息比特数，上述S个分段的中的前S-j个分段的目标信息比特数为上述前S-j个分段的参考信息比特数。
在一种实现方式中，分段码长越小的分段分配到的多余信息比特数越大。
在一种实现方式中，上述基于初始码长，确定上述b-a+1种分段码长中每种分段码长对应的预留段数，包括：基于初始码长和上述b-a+1种分段码长，按照分段码长从小到大依次确定上述b-a+1种分段码长中的每种分段码长对应的预留段数。
在本申请实施例中，为实现上述S个分段的分段码长能呈现递减趋势，即上述S个分段的第j+1个分段的分段码长小于等于第j个分段的分段码长，在确定上述初始码长后，可以为较小的分段码长预先预留一定数量的分段。可以理解，优先给分段码长较小的分段预留一定的段数，可以保证第一信息比特序列编码后的母码的尾部分段的分段码长小于最大分段码长。
在一种实现方式中，上述基于初始码长，确定上述b-a+1种分段码长中每种分段码长对应的预留段数，包括：当N1＜p*2∧a时，确定分段码长2∧a对应的预留段数为
Figure BDA0003000505250000041
分段码长2∧j对应的预留段数为0，a＜j≤b；当
Figure BDA0003000505250000042
时，分段码长2∧j对应的预留段数为0，分段码长2∧c+1对应的预留段数为
Figure BDA0003000505250000043
分段码长2∧v对应的预留段数为上述p，a≤c≤b-1，a≤v≤c，c+1＜j≤b；当
Figure BDA0003000505250000044
时，确定上述每种分段码长对应的预留段数均为上述p。
本申请实施例中，p的取值可以根据实际情况而定，相对接收速率上报速率越低，p的取值越大。
在一种实现方式中，上述基于初始码长、预留码长和上述每种分段码长对应的预留段数，确定上述每种分段码长对应的剩余段数，包括：初始码长减去预留码长后获取第二剩余码长；基于第二剩余码长，按照分段码长从大到小依次确定上述b-a+1种分段码长分别对应的剩余段数。
需要说明的是，分段码长越大，编码增益和纠错能力越好。本申请实施例中，为尽可能降低译码时延限制，可以先给分段码长较小的分段的预留分段的段数。在满足译码时延限制的情况下,将上述剩余码长优先分配给分段码长较大的分段，提升第一信息序列编码整体的编码性能。
在一种实现方式中，上述基于初始码长、预留码长和上述每种分段码长对应的预留段数，确定上述每种分段码长对应的剩余段数，包括：当N1<2∧a时，分段码长2∧c对应的剩余段数zc为0，分段码长2∧a对应的剩余段数za为1，a<c≤b；当N1≥2∧a时，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段码长对应的剩余段数，分段码长2∧b对应的剩余段数zb为
Figure BDA0003000505250000051
分段码长2∧c对应的剩余段数zc为
Figure BDA0003000505250000052
a≤c<b，Nres表示第二剩余码长。
在一种实现方式中，P取值为1或2。
在一种实现方式中，上述根据第一信息比特序列的信息比特数和第一码率确定极化码编码后的目标码长之前，上述方法还包括：发送端设备与接收端设备建立蓝牙连接；上述基于第一码率和初始码长，将第一信息比特序列划分为S段信息比特序列之后，上述方法还包括：发送端设备基于上述S段信息比特序列中的第i段信息比特序列的目标信息比特数和上述第i段信息比特序列对应的分段的分段码长，对上述第i段信息比特序列进行极化码编码，i为小于S的正整数；发送端设备将上述第i段信息比特序列编码后的信息通过蓝牙信道发送给接收端设备。
第二方面，提供一种电子设备，包括：通信接口、存储器和处理器；所述通信接口、所述存储器与所述处理器耦合，所述存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，当所述处理器从所述存储器中读取所述计算机指令，以使得所述电子设备执行如第一方面中任一种可能的实现方式。
第三方面，本申请提供了一种通信芯片，该通信芯片可包括：处理器，以及耦合于所述处理器的一个或多个接口。其中，所述处理器可用于从存储器中调用第一方面所提供的极化码分段编码的方法的部分或全部实现程序，并执行该部分或全部程序包含的指令。所述接口可用于输出所述处理器的数据处理结果。
第四方面，提供一种计算机可读存储介质，包括指令，其特征在于，当上述指令在电子设备上运行时，以使得电子设备执行如第一方面中任一种可能的实现方式。
第五方面，提供一种计算机产品当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行如第一方面中任一种可能的实现方式。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种通信系统的系统架构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种译码时延示意图；
图3为本申请实施例提供的一种极化码分段编码方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种译码时延示意图；
图5为本申请实施例提供的一种分段方法的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的另一种分段方法的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种译码时延示意图；
图8为本申请实施例提供的另一种极化码分段编码和分段译码的原理示意图；
图9为本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详尽地描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
蓝牙通信技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。蓝牙通信技术具有低成本、低功耗、短距离通信、高频率(跳频技术)和保密性好等技术特征。
图1示出了本申请实施例涉及的一种蓝牙通信系统10的网络架构。如图1所示，蓝牙通信系统10可以包括：终端设备100和终端设备100附近的至少一个蓝牙设备，例如音箱101、平板电脑102、智能手表103和蓝牙耳机104。其中：
其中，终端设备100和/或蓝牙设备可以是静止的，也可以是移动的。在本申请的一些实施例中，终端设备100可以实施为手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、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、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端等等。不限于图1所示的音箱101、平板电脑102、智能手表103和蓝牙耳机104，通信系统10还可以包括其他蓝牙设备，例如车载设备、可穿戴设备等等。
图1所示的终端设备100和蓝牙设备均包括蓝牙通信模块，且蓝牙设备和终端设备100间的距离在蓝牙通信的预设范围内。终端设备100可以通过蓝牙通信模块发射信号来探测、扫描电子设备100附近的蓝牙设备，使得终端设备100可以通过蓝牙通信协议发现附近的蓝牙设备，并与附近的蓝牙设备建立蓝牙连接，以及传输数据至已连接的蓝牙设备。反之，蓝牙设备也可以扫描发现终端设备100，并与终端设备100建立蓝牙连接。
为了实现不同平台下的不同设备的互联互通，蓝牙通信协议为各种可能的、有通用意义的应用场景，都制定的蓝牙通信规范，如A2DP(advanced audio distributionprofile)、HFP(hands-free profile)等等。在一种实现方式中，蓝牙的数据帧的最大有效负荷(payload)指示位为10比特(bit)，即数据帧的帧长的变化范围为0至1024字节(Byte)(即0至1024*8bit)。
蓝牙通信系统10对时延极为敏感，例如蓝牙耳机在接收到数据后，需要在极短的时间内处理完数据并回复确认消息。此外，这类对低功耗有需求的系统，一般会对信息上报功率做限制，而信息比特上报到MAC层的上报速率受限于信息上报功率，蓝牙通信系统10又主要受限于译码时延和信息上报时延，因此，低功耗需求给实现低时延的蓝牙系统带来了更大的挑战。
本申请实施例在蓝牙通信系统中采用极化码(Polar码)分段编码方法，来扩展payload最大长度，并在保证低时延的前提下有效提升传输能力和系统性能。
不限于上述蓝牙通信系统，本申请实施例提供的ploar码分段编码方法还适用于如下通信系统：窄带物联网系统(Narrow Band-Internet of Things，NB-IoT)、全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications，GSM)、增强型数据速率GSM演进系统(Enhanced Data rate for GSM Evolution，EDGE)、宽带码分多址系统(Wideband CodeDivision Multiple Access，WCDMA)、码分多址2000系统(Code DivisionMultipleAccess，CDMA2000)、时分同步码分多址系统(Time Division-SynchronizationCodeDivision Multiple Access，TD-SCDMA)，长期演进系统(Long Term Evolution，LTE)以及下一代5G移动通信系统等等，即本申请实施例提供的ploar码分段编码方法可以适用于上述通信系统中网络设备与终端设备间的信息交互，以及上述通信系统中网络设备与网络设备间的信息交互，此处不作具体限定。
Polar码的核心思想在于信道极化，即在编码侧采用编码的方法使各个子信道呈现出不同的可靠性。当码长持续增加时，一部分信道将趋向于容量接近于1的无噪信道，另一部分信道趋向于容量接近于0的全噪信道。然后，选择在容量接近于1的信道上直接传输信息以逼近理想的信道容量。Polar码码是第一个理论上证明可以达到香农容量的编码方式，具有高性能、编译码复杂度较低等特点，在不同码长下，尤其对于有限码，Polar码的性能远优于Turbo码和LDPC码。
Polar码是一种线性块码，其生成矩阵为FN，其编码过程为
Figure BDA0003000505250000071
其中
Figure BDA0003000505250000072
是一个二进制的行矢量，长度为N(即码长)。FN是一个N×N的矩阵，且
Figure BDA0003000505250000073
这里
Figure BDA0003000505250000074
定义为log2 N个矩阵F2的克罗内克(Kronecker)乘积。
Polar码的编码过程中，根据生成矩阵FN计算出1到N个信息比特对应的信道容量，选取信道容量最大的k个位置传输k个信息比特，
Figure BDA0003000505250000075
中上述k个信息比特的索引的集合记作I；其他信道容量较小的N-k个位置为冻结bit，冻结bit是由收发端预先约定的固定值(例如0)，
Figure BDA0003000505250000076
中上述冻结bit的索引的集合用I的补集Ic表示。在译码侧，基于串行抵消(Successive Cancellation，SC)译码算法或串行抵消列表(SC List，SCL)译码算法等进行译码，以较低的实现复杂度获得与最大似然译码相近的性能，本实施例对译码算法不做特别限制。这样，将K个信息比特编码为N比特的母码，K<N；对于Polar码而言，N必须为2的幂次方，N越大，纠错能力越强，编码增益越大，但是译码复杂度和译码时延也越大。
Polar码是线性分组码，当传输数据包很大，且已经远超过了Polar码设置的最大母码的码长时，可以对传输数据进行分段处理。
此外，需要说明的是，在Polar码的编码过程中，编码器输出的母码的码长都是2的整数幂次方。受预设码率影响，实际所需的母码的长度非2的整数幂次方的情况下，需要在编码过程中进行速率匹配，获得所需的码长。Polar码的速率匹配的方式包括缩短(Shorten)、打孔(Punture)和/或重复(repeated)等。通常实际所需的码长小于编码器输出的母码的码长时，可以采用缩短和/或打孔的方式，实际所需的码长大于编码器输出的母码的码长时，可以采用重复的方式。其中：
缩短：即通过调整待编码的信息向量
Figure BDA0003000505250000077
使得编码后的母码中某些位置的比特为固定值(一般为0)，而母码中的其它比特尽量不受影响。这样，发送端就可以不发送母码中这部分拥有固定值(例如0)的比特，而接收端仍然可以获知这部分比特为上述固定值，起到母码码长缩短的作用。接收端由于已知被缩短的位置为固定值，解速率匹配时将这些位置的对数似然比(Likelihood Rate,LLR)填为正无穷进行译码。
打孔：将编码后的母码中某些位置的比特打掉，而母码中的其它比特尽量不受影响。这样，发送端就可以不发送母码中这部分被打掉的比特；不同于缩短方式的是，打孔中打掉的比特不一定为上述固定值。例如，打掉的比特可能为0，也可能为1；接收端在解速率匹配时，会将需要打孔的位置的LLR填为0进行译码，表示这些打孔位置的比特为0或1的概率各占50％。
重复：在编码器输出的母码中添加一部分重复的比特序列，重复的比特序列为母码中已有的比特序列。
下面以终端设备100侧为例，对本申请过实施例提供的Polar码分段编码方法进行介绍，所提方法同样适用于上述通信系统中涉及的蓝牙设备侧和网络设备侧。
在本申请的一些实施例中，终端设备100基于预设分段码长L(例如1024bit)和码率1，将第一信息比特序列分为n段信息比特序列，相应的，第一信息比特序列编码后的母码包括上述n段信息比特序列分别对应的n个分段，且每个分段的分段码长为L，L等于2的整数幂次方。上述n段信息比特序列中的前n-1段信息比特序列的信息比特数相等，每段信息比特序列对应的分段的码率等于上述码率1；而最后一段信息比特序列与前n-1段信息比特序列的信息比特数可以相等，也可以不相等；当不相等时，可以通过对最后一段信息比特序列对应的分段进行速率匹配(即通过打孔、缩短和/或重复等速率匹配的方式)，来实现最后一个分段的码率等于上述码率1。
需要说明的是，本申请实施例中，将每段信息比特序列编码后的分段的码长简称为该分段的分段码长。
示例性的，如图2所示，是本申请实施例提供的上述Polar码分段编码方案的译码时延示意图。蓝牙设备每接收完一个分段后开始对该分段译码，并可以边译码边将译码后的数据上报给上层；最后一个分段(即分段#n-1)接收完成时刻(或开始译码的时刻)到数据上报结束时刻即为整体的译码时延。例如，总的信息比特序列的信息比特数为1000bit，码率1等于0.25，分段码长L等于1024。基于码率1和上述L，将总的信息比特序列分为4段，前3段的信息比特数均为256bit，第4段的信息比特数为232bit。
由图2可知，整体的译码时延主要受限于最后一个分段的译码和上报时长，即受限于最后一个分段的分段码长。上述Polar码分段编码方案，若加大分段码长L(例如选择最大分段码长)，能提高纠错能力和编码增益，但同时译码复杂度和译码时延也越大；反之，若减小分段码长L，能降低译码复杂度和译码时延，但同时纠错能力和编码增益也越差。
本申请实施例还提供了一种Polar码的分段编码方法，能够有效平衡译码时延和编码性能，即能在满足低时延要求的同时，有效提升系统性能。
示例性的，图3是本申请实施例提供的极化码分段编码方法的流程图。如图3所示，本申请实施例提供的Polar分段编码方法包括但不限于步骤S201至S204。下面对该方法实施例的可能实现方式做进一步的描述。
S201、根据第一信息比特序列的信息比特数和第一码率确定编码后的初始码长和目标码长。
本申请实施例中，终端设备100根据待编码的第一信息比特序列的信息比特数K0和第一码率R确定目标码长N2，N2取值为ceil(K0/R)，ceil(x)表示对x向下取整。确定初始码长的具体实现包括但不限于实现方式1和实现方式2。
实现方式1：根据目标码长N2和最大分段码长2∧b确定初始码长N1，N1取值为ceil(N2/2∧b)*2∧b。根据上述初始码长的确定方式，保证了编码后的初始码长为最大分段码长的整数倍。
实现方式2:根据目标码长N2和最小分段码长2∧a确定初始码长N1，N1取值为ceil(N2/2∧a)*2∧a。根据上述初始码长的确定方式，保证了编码后的初始码长为最小分段码长的整数倍。
需要说明的是，ploar码编码后的每个分段对应的分段码长均等于2的幂次方，且小于等于最大分段码长2∧b(例如1024)，大于等于最小分段码长2∧a(例如128)。本申请实施例中共有b-a+1种分段码长，其中b-a+1种分段码长中的第c种分段码长为2∧c，其中a、b和c为正整数，且a≤c≤b。
例如，K0为10000bit，第一码率为2/3，a等于7，b等于10，计算可得N2等于15000bit通过上述实现方式1确定N1等于15960bit(即15个1024bit)。通过上述实现方式2确定N1等于15104bit(即14个1024bit加上768bit)。
此外，本申请实施例中，第一码率是预设的编码参数，终端设备100可以直接获取第一码率；第一码率也可以是终端设备100根据已知信息间接获取的。在一种实现方式中，第一码率是基于预设的输入信息比特数和输出信息比特数确定的。
S202、基于第一码率和初始码长，将第一信息比特序列对应的母码分为S个分段；其中，上述S个分段中的第i个分段的分段码长大于等于第i+1个分段的分段码长，上述S个分段中第S段的分段码长小于最大分段码长。
可以理解，本申请实施例中，终端设备100意图将第一信息比特序列进行分段编码，为了控制第一信息比特序列编码后的母码的整体译码时延，本申请实施例先确定每段信息比特序列编码后的分段的分段码长，使母码中的各分段的分段码长呈现递减趋势。即先将母码的初始码长划分为S个分段，再根据S个分段的分段码长将第一信息比特序列划分为S段。实施例本申请实施例可以在保证译码时延的要求下，有效提升系统性能。
在一些实施例中，上述S个分段中第S个分段的分段码长小于最大分段码长。这样，第一信息比特序列进行ploar码分段编码后，母码中的最后一个分段的分段码长小于最大分段码长，有效减少了最后一个分段的译码和上报时长。
在一些实施例中，上述S个分段中后s个分段的分段码长小于最大分段码长，s为大于1小于S的正整数。可以理解，上述S个分段尾部至少2个分段小于最大分段码长，这样，避免了上述S个分段中第S个分段和第S-1个分段的分段码长的差值过大。需要说明的是，上述第S个分段和第S-1个分段的分段码长的差值过大时，可能出现上述第S个分段接收完毕时，上述第S-1个分段的译码和上报还未结束，进而影响第一信息比特序列的整体译码时延。示例性的，如图4所示，S个分段中前S-1个分段的分段码长为最大分段码长，上述S个分段中第S个分段(即分段#S-1)的分段码长为最小分段码长，第一信息比特序列的整体译码时延受上述S个分段中第S-1个分段(即分段#S-2)的译码和上报时长的影响。
本申请实施例中，终端设备100基于初始码长和上述b-a+1种分段码长，确定上述b-a+1种分段码长中每种分段码长的分段的段数；基于上述b-a+1种分段码长的分段的段数，将初始码长分为上述S个分段。
在一些实施例中，如图5所示，实现步骤S202具体可以包括但不限于步骤S202A至S202B。
其中：
S202A、基于初始码长确定最大分段码长的分段的数量F1。
在一些实施例中，终端设备100通过上述实现方式1计算初始码长N1，初始码长为所述最大分段码长的整数倍，终端设备100确定最大分段码长的分段的数量F1取值为N1/2∧b-1。例如，通过实现方式1确定N1等于15960bit(即15个1024bit)，计算可得F1等于14。
在一些实施例中，终端设备100通过上述实现方式2计算初始码长N1，初始码长不是所述最大分段码长的整数倍，终端设备100确定最大分段码长的分段的数量F1取值为floor(N1/2∧b)或floor(N2/2∧b)。例如，通过实现方式1确定N1等于15104bit(即14个1024bit加上768bit)，计算可得F1等于14。
S202B、将初始码长去除F1个最大分段码长后的第一剩余码长分解为至少一种非最大分段码长，确定上述至少一种非最大分段码长的分段的段数。
本申请实施例中，第一剩余码长N3可以表示为N1-F1*2∧b，非最大分段码长为2i，其中，a≤i<b。参见上述实现方式1和实现方式2，初始码长N1和上述b-a+1种分段码长均为最小分段码长(即2a)的整数倍，因此上述第一剩余码长也为最小分段码长的整数倍。因此，终端设备100可以将上述第一剩余码长N3分解为至少一种非最大分段码长，即
Figure BDA0003000505250000101
Mi表示分段码长为2i的分段的段数。
S202C、根据b-a+1种分段码长的分段的段数将初始码长分为S个分段，上述S个分段中的第i个分段的分段码长大于等于第i+1段的分段码长，上述S个分段中第S段的分段码长小于最大分段码长。
可以理解，b-a+1种分段码长的分段的段数之和为S，将母码的初始码长按照分段码长从大到小划分为S个分段。
本申请实施例还可以通过其他分段方式实现步骤S202。在本申请的一些实施例中，如图6所示，步骤S202具体还可以包括但不限于步骤S202D至S202G。其中：
S202D、根据初始码长、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长中每种分段码长对应的分段的预留段数和初始码长对应的预留码长。
在本申请实施例中，为实现上述S个分段的后s个分段码长小于最大分段码长，且上述后s个分段的分段码长能呈现递减趋势，即后s个分段中的第j+1个分段的分段码长小于等于第j个分段的分段码长，终端设备100在确定上述初始码长后，可以为较小的分段码长预先预留一定数量的分段。可以理解，优先给分段码长较小的分段预留一定的段数，可以保证第一信息比特序列编码后的母码的尾部分段的分段码长小于最大分段码长。
在一些实施例，上述确定上述b-a+1种分段码长中的第i种分段码长对应的预留段数和初始码长N1对应的预留码长，包括：根据初始码长和每种分段的分段码长，按照分段码长从小到大确定上述b-a+1种分段码长中的第i种分段码长对应的预留段数；根据每种分段码长对应的预留段数可以确定上述初始码长对应的预留码长。
在一种实现方式中，上述确定上述b-a+1种分段码长中的第i种分段码长对应的预留段数和初始码长N1对应的预留码长，具体包括：当N1<p*2∧a时，确定分段码长为2∧a的分段的预留段数为
Figure BDA0003000505250000111
分段码长为2∧j的分段的预留段数为0，a<j≤b；当
Figure BDA0003000505250000112
时，分段码长为2∧j的分段的预留段数为0，分段码长为2∧c+1的分段的预留段数为
Figure BDA0003000505250000113
分段码长为2∧v的分段的预留段数为p，其中，a≤c≤b-1，a≤v≤c，c+1<j≤b；当
Figure BDA0003000505250000114
时，确定每种分段码长对应的预留段数均为p。根据上述每种分段码长对应的预留段数确定对应的N1预留码长Nres，
Figure BDA0003000505250000115
mc表示分段码长为2∧c的分段的预留段数。
由于相对接收速率，上报速率很低时，会导致当前分段接收完毕后，上一分段的上报还未结束，对译码和上报的时延会造成很大影响。本申请实施例中，p的取值可以根据实际情况而定，相对接收速率上报速率越低，p的取值越大。
需要说明的是，蓝牙带宽等于B1，上报带宽等于B2，码率为R。N对应S个分段，上述S个分段中的第i个分段和第i+1个分段的分段码长均为Ni和Ni+1。上述第i+1个分段的接收时长为
Figure BDA0003000505250000116
上述第i个分段的上报时长为
Figure BDA0003000505250000117
当
Figure BDA0003000505250000118
时，会导致上述第i+1个分段接收结束后，上述第i个分段的上报还未结束，进而影响上述第i+1个分段的上报的起始点，此时
Figure BDA0003000505250000119
因此，在上述情况下，可能会影响整体的译码时延。本申请中Ni≥Ni+1，为减少上述第i个分段的上报对上述第i+1个分段的上报的影响，可以令Ni＝Ni+1。因此，本申请实施例中，为有效减少上述第i个分段的上报对译码时延的影响，可以为同一分段码长预先预留p段。
举例来说，p取值为2，a取值为7，b取值为8，则根据N1确定4种分段码长对应的预留段数如表1所示。
Figure BDA00030005052500001110
表1
由表1可知，当N1<256时，N1对应的预留码长为
Figure BDA00030005052500001111
当256≤N1<768时，N1对应的预留码长为p*2∧7，即256；当768≤N1<1792时，N1对应的预留码长为p*(2∧7+2∧8)，即768；当1792≤N1<3840时，N1对应的预留码长为p*(2∧7+2∧8+2∧9)，即1792；当3840≤N1时，N1对应的预留码长为p*(2∧7+2∧8+2∧8+2∧9)，即3840。
在一些实施例中，p取值为1，终端设备100无需为同一分段码长的分段预留多段，适用于
Figure BDA0003000505250000121
的情况。
举例来说，p取值为1，a取值为7，b取值为8，则根据N1确定4种分段码长对应的预留段数如表2所示。
N1N1 m<sub>10</sub> m<sub>9</sub> m<sub>8</sub> m<sub>7</sub>
N1<128 0 0 0 0
128≤N1<384 0 0 0 1
384≤N1<896 0 0 1 1
896≤N1<1920 0 1 1 1
1920≤N1 1 1 1 1
表2
可以理解，当N1<128时，N1对应的预留码长为0；当128≤N1<384时，N1对应的预留码长为2∧7；当384≤N1<896时，N1对应的预留码长为2∧7+2∧8，即384；当896≤N1<1920时，N1对应的预留码长为2∧7+2∧8+2∧9，即896；当1920<N1时，N1对应的预留码长为2∧7+2∧8+2∧8+2∧9，即1920。
S202E、根据初始码长、预留码长、每种分段码长对应的预留段数，确定上述b-a+1种分段码长对应的剩余段数。
在一些实施例中，上述根据初始码长、预留码长和每种分段码长对应的预留段数，确定上述b-a+1种分段码长对应的分段的段数，具体包括：终端设备100根据初始码长和预留码长获取第二剩余码长；基于第二剩余码长按照分段码长从大到小依次确定每种分段码长对应的剩余段数，即对第二剩余码长再次进行分段；根据每种分段码长对应的预留段数和剩余段数确定该分段码长的分段的段数。可以理解，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的剩余段数，可以将上述第二剩余码长优先分配给分段码长较大的分段。
需要说明的是，分段码长越大，编码增益和纠错能力越好。步骤S202D的可选实施例中，为尽可能降低译码时延限制，先给分段码长较小的分段的预留分段的段数。在满足译码时延限制的情况下,将上述第二剩余码长优先分配给分段码长较大的分段，提升第一信息序列编码整体的编码性能。
在一些实施例中，上述根据初始码长、预留码长和每种分段码长对应的预留段数，确定上述b-a+1种分段码长对应的剩余段数，具体包括：当N1<2∧a时，分段码长为2∧c的分段的剩余段数zc为0，其中，a<c≤b，分段码长为2∧a的分段的剩余段数za为1；当N1≥2∧a时，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段码长对应的剩余段数，分段码长为2∧b的分段的剩余段数zb为
Figure BDA0003000505250000122
分段码长为2∧c的分段的剩余段数zc为
Figure BDA0003000505250000131
其中，a≤c<b。
举例来说，a取值为7，b取值为10，确定4种分段码长分别为1024、512、256和128。以N1取值为1024、2048、2560和6144为例进行说明。N1取值为1024时，N1对应的预留码长为896，第二剩余码长为128；N1取值为2048时，N1对应的预留码长为1920，第二剩余码长为128；N1取值为2560时，N1对应的预留码长为1920，第二剩余码长为640；N1取值为6144时，N1对应的预留码长为1920，第二剩余码长为4224。N1取值为1024、2048、2560和6144时，对应的4种分段的剩余段数如表3所示。
N1 第二剩余码长 z<sub>10</sub> z<sub>9</sub> z<sub>8</sub> z<sub>7</sub>
1024 128 0 0 0 1
2048 128 0 0 0 1
2560 640 0 1 0 1
6144 4224 4 0 0 1
表3
S202F、根据b-a+1种分段码长对应的预留段数和剩余段数，确定每种分段码长对应的分段的段数。
在一些实施例中，终端设备100确定分段码长为2∧c的分段的段数Mc，Mc＝mc+zc，其中，a≤c≤b。可以理解，Mb＝F1。
举例来说，a取值为7，b取值为10，4种分段码长分别为1024、512、256和128。N1取值为2048时，4种分段码长对应的预留段数分别为1、1、1和1，4种分段码长对应的剩余段数分别为0、0、0和1。因此，N1对应的4种分段的段数分别为1、1、1和2。
S202G、根据b-a+1种分段码长的分段的段数将初始码长分为S个分段，上述S个分段中的第i个分段的分段码长大于等于第i+1段的分段码长，上述S个分段中第S段的分段码长小于最大分段码长。
不限于通过图5和图6的相关实施例所描述的分段方式，本申请实施例中终端设备100还可以通过其他分段方式实现步骤S202，此处不做具体限定。
在一些实施例中，分段码长2∧i和分段码长2∧i+2的分段的段数均大于0，分段码长2∧i+1的分段的段数为0，a≤i≤b-2。例如，分段码长1024和分段码长256的分段的段数均大于0，分段码长512的分段的段数为0。在一些实施例中，分段码长2∧i和分段码长2∧i+3的分段的段数均大于0，分段码长2∧i+1和分段码长2∧i+2的分段的段数均为0，a≤i≤b-3。例如，分段码长1024和分段码长128的分段的段数均大于0，分段码长512和分段码长256的分段的段数均为0。
可以理解，本申请实施例中上述S个分段中相邻两个分段对应的两个分段码长可以是同一种分段码长，也可以是上述b-a+1种分段码长中相邻的两种分段码长，还可以是上述b-a+1种分段码长中不相邻的两种分段码长，此处均不做具体限定。
S203、基于上述S个分段的分段码长和第一码率，确定每个分段的目标信息比特数，基于每个分段的目标信息比特数，将第一信息比特序列划分为S段信息比特序列。
在一些实施例中，基于上述S个分段的分段码长和第一码率，确定每个分段对应的目标信息比特数，具体包括：终端设备100通过协议约定的分解方式将第一信息比特序列的信息比特数K0分解为
Figure BDA0003000505250000141
从而确定每种分段码长对应的分段的目标信息比特数。其中，Kc是分段码长为2c的分段的目标信息比特数，Kc<2c，a≤c≤b。
在一些实施例中，基于上述S个分段的分段码长和第一码率，确定每个分段对应的目标信息比特数，具体包括：首先，终端设备100基于第一码率R确定上述S个分段中前F1个最大分段码长的分段的目标信息比特数Kb，Kb为ceil(2∧b*R)(或floor(2∧b*R))；进而确定非最大分段码长的分段对应的剩余信息比特数Kres等于N1-F1*Kb；然后，基于剩余信息比特数Kres和每种非最大分段码长的分段的段数，确定每个非最大分段码长的分段的目标信息比特数，即分段码长为2i的分段的目标信息比特数，a≤i<b。
可以理解，上述S个分段的分段码长中最大的分段码长为2r，当r小于b时，最大分段码长的分段的段数F1等于0，非最大分段码长的分段的段数之和等于S。
在一些实施例中，上述确定每个非最大分段码长的分段的目标信息比特数，具体包括：通过协议约定的分解方式将剩余信息比特数Kres分解为
Figure BDA0003000505250000142
从而确定每种非最大分段码长对应的分段的目标信息比特数。其中，其中Ki是分段码长为2i的分段的目标信息比特数，Ki<2i，a≤i<b。
在一些实施例中，上述确定每个非最大分段码长的分段的目标信息比特数，具体包括：基于第一码率确定非最大分段码长2i对应的分段的参考信息比特数，即ceil(2∧i*R)(或floor(2∧i*R))，a≤i<b。当S-F1个非最大分段码长的分段的参考信息比特数之和K1refer大于Kres时，减小上述S-F1个非最大分段码长的分段的参考信息比特数，获得上述S-F1个分段的目标信息比特数，上述S-F1个非最大分段码长的分段共减小K1refer-Kres个信息比特。
具体的，在一种实现方式中，若K1refer-Kres小于上述S个分段中的最后一个分段的参考信息比特数，则确定最后一个分段的目标信息比特数为该分段的参考信息比特数减去K1refer-Kres，除上述最后一个分段之外的其他非最大分段码长的分段的目标信息比特数为该分段的参考信息比特数；当K1refer-Kres大于等于最后j个分段的参考信息比特数之和，且小于最后j+1个分段的参考信息比特数之和时，减小上述最后j个分段的参考信息比特数，获得上述最后j个分段的目标信息比特数，上述最后j个分段的参考信息比特数共减去K1refer-Kres，除上述最后j个分段之外的其他非最大分段码长的分段的目标信息比特数为该分段的参考信息比特数。
具体的，在一另种实现方式中，分段码长越小的分段的信息比特数减少的比例越大，以使得分段码长越小的分段对应的码率越低。示例性的，设定分段码长对应的减小信息比特数的第一权重因子，分段码长越小，该分段码长对应的第一权重因子越大，以使得分段码长越小的分段减少的信息比特数越多，进而使得该分段对应的码率越低。上述S个分段中第i个分段减少的信息比特数可以表示为yi*Ki*x，其中，yi为上述第i个分段的分段码长对应的第一权重因子，Ki为上述第i个分段的参考信息比特数，a≤i≤a+j-1，最后j个分段减少的信息比特数满足
Figure BDA0003000505250000143
通过求解上式中的x，既可以求解出后上述最后j个分段各自减少的信息比特数，进而确定最后j个分段的目标信息比特数。当计算出的减少的信息比特数不为整时，可以进行取整处理(例如，对所有分段向上取整、对所有分段向下取整或对靠后的分段向上取整且对靠前的分段向下取整)，并通过微调使得最后j个分段总共减少的信息比特数等于K1refer-Kres。微调的方式不做具体限定，例如，取整处理后，总共减少的信息比特数若比K1refer-Kres多了t个，则从最后一个分段再减去t个；若少了t个，则从最后一个分段之外的任意一个分段(例如倒数第j个分段)加上t个。
需要说明的是，相同的信道环境和相同的分段码率下，分段的分段码长越大，该分段对应的错包率越低，编码增益越大；相同的信道环境和相同的分段码长下，分段的码率越小，该分段对应的错包率越低，编码增益越大。在本申请的一些实施例中，可以通过调整各分段的目标信息比特数，以使得分段码长越小的分段对应的码率越低，进而提升该分段对应的编码性能。
举例来说，K0为10000bit，N1等于15960bit(即15个1024bit)，a等于7，b等于10。通过上述实施例确定F1为14，第二剩余码长为1024bit，第二剩余码长可以被划分为512bit、256bit、128bit和128bit，分别对应上述S个分段中的最后4个分段；进而确定最大分段码长的分段的目标信息比特数为683，最后四个分段的参考信息比特数分别为342、170、86和86，即K1refer和Kres分别为684和437，K1refer-Kres等于247。247大于最后2个分段的参考信息比特数(即172)，小于最后3个分段的参考信息比特数之和(即342)，将最后3个分段的参考信息比特数共减去247。设置256bit的分段码长对应的权重因子为0.4，128bit的分段码长对应的权重因子为0.6，通过求解上式以及取整处理后，确定256bit的分段码长的分段减少97bit，128bit的分段码长的两个分段各减少75bit和75bit。上述最后4个分段对应的目标信息比特数分别为342bit、73bit、11bit和11bit。
在一些实施例中，上述基于上述S个分段的分段码长和第一码率，确定每个分段对应的目标信息比特数，具体包括：终端设备100基于第一码率和各分段的分段码长，确定上述S个分段中每个分段的参考信息比特数；根据上述每个分段的参考信息比特数和该分段的分段码长确定该分段的目标信息比特数。可选的，根据码率R和各分段的分段码长，确定上述S个分段中分段码长为2∧c的分段的参考信息比特数为ceil(2∧c*R)(或)。
可以理解，为保证分段的参考信息比特数为正整数，需要对(2∧c*R)向上取整，因此，上述实施方式中S个分段的参考信息比特数之和K2refer大于等于信息比特数K0，且上述S个分段的分段码率几近相等。其中，
Figure BDA0003000505250000151
需要说明的是，本申请实施例中可以先确定上述每个分段的参考信息比特数，然后在参考信息比特数的基础上，根据实际需求对每个分段的目标信息比特数进行调整。
在一些实施例中，上述根据上述每个分段的参考信息比特数和该分段的分段码长确定该分段的目标信息比特数，包括：基于上述S个分段的参考信息比特数和第一多余比特数，确定上述S个分段中每个分段的目标信息比特数，上述S个分段的目标信息比特数之和为第一信息比特序列的信息比特数K0，第一多余比特数为所述K0减去所述S个分段的参数信息比特数之和，即K2refer-K0。
在一些实施例中，上述根据上述每个分段的参考信息比特数和该分段的分段码长确定该分段的目标信息比特数，具体可以包括：确定上述S个分段中的第i个分段的目标信息比特数为该分段的参考信息比特数减去K2refer-K0；确定上述S个分段中除上述第i个分段之外的第二分段的目标信息比特数为该分段的参考信息比特数。第二分段为上述S个分段中除上述第i个分段之外的任一分段。其中，1≤i≤S，i可以预先约定好的值，本申请实施例对此不做具体限定。在一种实现方式中，i等于S，即确定上述S段中的第S个分段的目标信息比特数为该分段的参考信息比特数减去K2refer-K0。
在一些实施例中，上述S个分段的分段码长中最大的为2r，上述S个分段中分段码长为2r的分段的段数为Mr，a≤r≤b；上述基于上述S个分段的参考信息比特数和第一多余比特数，确定上述S个分段中每个分段的目标信息比特数，包括：确定上述S个分段中分段码长为2r的分段的目标信息比特数为上述分段码长为2r的分段的参数信息比特数；将第一多余信息比特数分配给上述S个分段中S-Mr个分段码长小于2b的分段的目标信息比特数，确定上述S-Mr个分段码长小于2b的分段中的第二分段的目标信息比特数为第二分段的参数信息比特数减去分配到的多余信息比特数。第二分段为上述S-Mr个分段码长小于2b的分段中的任一分段。
在一些实施例中，上述基于上述S个分段的参考信息比特数和第一多余比特数，确定上述S个分段中每个分段的目标信息比特数，包括：当第一多余信息比特数小于上述S个分段中的第S个分段的分段码长，确定上述第S个分段的目标信息比特数为上述第S个分段的参考信息比特数减去第一多余信息比特，上述S个分段的中的前S-1个分段的目标信息比特数为上述前S-1个分段的参考信息比特数；当第一多余信息比特数大于等于上述S个分段中的后j个分段的参考信息比特数之和，且小于上述S个分段中的后j+1个分段的参考信息比特数之和时，将第一多余信息比特数分配给上述后j个分段，确定上述后j个分段的目标信息比特数为上述后j个分段的参数信息比特数减去分配到的多余信息比特数，上述S个分段的中的前S-j个分段的目标信息比特数为上述前S-j个分段的参考信息比特数。在一种实现方式中，分段码长越小的分段分配到的多余信息比特数越大。
在一些实施例中，上述S个分段的分段码长中最大的分段码长为2∧r，上述根据上述每个分段的参考信息比特数和该分段的分段码长确定该分段的目标信息比特数，具体包括：在上述每个分段的参考信息比特数基础上，为分段码长为2∧r的分段增加信息比特数，获得该分段的目标信息比特数；为分段码长小于2∧r的S-f个分段共减少信息比特数，获得该分段的目标信息比特数；其中，分段码长为2∧r的Mr个分段共增加第一信息比特数，分段码长小于2∧r的S-f个分段共减少第一信息比特数加上K2refer-K0，并且使上述S-f个分段中分段码长越小的分段的码率越小。
在一些实施例中，上述S个分段中分段码长最大的分段的分段码长为2∧r，上述根据上述每个分段的参考信息比特数和该分段的分段码长确定该分段的目标信息比特数，具体包括：当r等于a时，减小Ma个最小分段码长的参考信息比特数，获取上述Ma个分段的目标信息比特数，上述Ma个分段共减小K2refer-K0个信息比特；当r大于a，则确定分段码长为2∧r的分段的目标信息比特数为该分段的参考信息比特数加上
Figure BDA0003000505250000161
分段码长为2∧c的分段的目标信息比特数为该分段的参考信息比特数减去
Figure BDA0003000505250000162
其中，
Figure BDA0003000505250000163
a≤c<r，
Figure BDA0003000505250000164
是分段码长为2∧c的分段的比例参数，
Figure BDA0003000505250000165
为正整数。
在一种实现方式中，
Figure BDA0003000505250000166
需要说明的是，
Figure BDA0003000505250000167
时，上述S-f个分段的码率可以呈现递减趋势。
举例来说，a取值为7，b取值为10，4种分段码长分别为1024、512、256和128。K0取值为1024，码率为0.5。由本申请实施例所提方案推导可知，N1取值为2048，上述4种分段码长对应的分段段数为1、1、1和2。上述4种分段码长对应的参考信息比特数分别为512、256、128和64。令
Figure BDA0003000505250000168
和
Figure BDA0003000505250000169
分别取值为2、4、6，则4种分段码长对应的信息比特数为分别为526、250、124和62。上述4种分段的分段码率分别为0.5137、0.4883、0.4844、0.4844和0.4844，由此可知，上述母码中4种分段的分段码长呈现递减趋势，且上述4种分段的分段码率也呈现递减趋势。
需要说明的是，当r等于b时，且分段段数Mb较大时，会导致上述S个分段中最大分段码长的分段增加的信息比特数过多，同时，其他分段减少的信息比特数过多。
在一些实施例中，为避免上述问题，上述根据上述每个分段的参考信息比特数和上述每种分段的段数确定上述每个分段的目标信息比特数，具体包括：当Mb>T时，确定分段码长为2∧b的Mb个分段中的前T个分段的目标信息比特数为该分段的参考信息比特数加上
Figure BDA0003000505250000171
上述Mb个分段中的后Mb-T个分段的目标信息比特数等于该分段的参考信息比特数，分段码长为2∧c的分段的目标信息比特数为该分段的参考信息比特数减去
Figure BDA0003000505250000172
其中，T为正整数，
Figure BDA0003000505250000173
a≤c<b，
Figure BDA0003000505250000174
为正整数，
Figure BDA0003000505250000175
可以理解，在参考信息比特数的基础上，通过调整各分段的目标信息比特数，以使上述S个分段中分段码长最大的分段的码率增大，上述S个分段中分段码长非最大的分段的码率降低，且分段码长非最大的分段中分段码长越小的分段码率越小；从而适当降低了上述分段码长较大的分段的编码性能，适当提升了上述分段码长较小的分段的编码性能，最终可以有效实现系统性能的整体提升。
S204、基于每段信息比特序列对应的分段码长，对上述S段信息比特序列进行ploar码编码，当初始码长和目标码长不同时，在ploar码编码过程中，根据第一码率和上述S个分段的分段码长，对上述S个分段进行速率匹配，速率匹配后第一信息比特序列对应的母码(即上述S个分段)的实际码长为目标码长。
需要说明的是，受限于ploar码的分段码长必须为2的幂次方，导致由于第一信息比特序列编码后的总码率受限，不能满足预设的第一码率。例如，K0为10000bit，第一码率为2/3，a等于7，b等于10。基于第一码率计算可得目标码长N2等于15000bit，通过上述实现方式1，确定初始码长N1等于15960bit，N1和N2差了960bit，N1对应的码率约为0.6266；或者，通过上述实现方式2，确定初始码长N1等于15104bit，N1和N2差了104bit，N1对应的码率约为0.6621。
本申请实施例中，当初始码长和目标码长相同时，终端设备100基于每段信息比特序列对应的分段码长，分别对上述S段信息比特序列进行ploar码编码。当初始码长和目标码长不同时，终端设备100基于每段信息比特序列对应的分段码长，分别对上述S段信息比特序列进行ploar码编码，并在分段编码过程中，对上述S个分段进行速率匹配，速率匹配的总比特数为初始码长和目标码长相差的第一比特数，即|N1-N2|；速率匹配后S个分段对应的总码长为上述目标码长，进而保证第一信息比特序列编码后的总码率为预设的第一码率。下面针对初始码长和目标码长不同时，如何进行速率匹配进行具体介绍。
在一些实施例中，目标码长大于初始码长，终端设备通过在母码中的S个分段的预设位置添加冗余比特，对总码长为初始码长的S个分段分别进行速率匹配，S个分段需要速率匹配的总比特数(即S个分段添加的冗余比特的总比特数)为第一比特数。具体的，在一种实现方式中，终端设备100在母码的S个分段的预设位置重复母码中已有的N1-N2个信息比特。例如，在第一个非最大码长的分段尾部重复该分段对应的后N1-N2个信息比特，其他分段添加冗余比特的比特数为0。在另一种实现方式中，终端设备100在母码中的S个分段的预设位置共添加N1-N2个固定值的冗余比特，该固定值是收发双方均知道的预设固定值(例如0)。例如，在第一个非最大码长的分段尾部添加N1-N2个冗余比特，其他分段添加冗余比特的比特数为0。
在一些实施例中，目标码长小于于初始码长，终端设备利用打孔和/或缩短的方式，对总码长为初始码长的S个分段分别进行速率匹配，S个分段打孔和/或缩短的总比特数(即S个分段需要速率匹配的总比特数)为第一比特数。
上述在ploar码编码过程中，根据第一码率和上述S个分段的分段码长，对上述S个分段进行速率匹配，速率匹配后第一信息比特序列对应的母码(即上述S个分段)的实际码长为目标码长，具体包括：基于上述S个分段中的第一分段的分段码长，确定上述第一分段速率匹配的初始比特数；确定上述第一分段速率匹配的比特数为第一分段的初始比特数向下或向上取整后加上所述第一分段的调整比特数，第一分段的调整比特数是基于所述S个分段的初始比特数取整后的数值之和与第一比特数之差确定的。其中，第一分段为上述S个分段的任一分段。
可以理解，本申请实施例中，通过上述S个分段中的至少一个分段分担速率匹配的第一比特数。下面具体介绍如何确定上述S个分段中每个分段需要速率匹配的比特数，具体的实现方式包括但不限于实现方式3至实现方式6。其中，
实现方式3：基于每种分段码长在初始码长中占据的比例，确定该种分段码长对应的分段需要速率匹配的比特数。
示例性的，分段码长为2i的分段在初始码长中占据的比例为2i/N1，该分段需要速率匹配的初始比特数为2i/N1*|N1-N2|。需要说明的是，本申请实施例中，当计算出的速率匹配的初始比特数不为整时，可以进行取整处理(例如，对所有分段向上取整、对所有分段向下取整或者对靠后的分段向上取整且对靠前的分段向下取整)，并通过微调使得上述S个分段速率匹配的总比特数等于N1-N2。微调的方式不做具体限定，可以理解，上述微调至为每个分段增加或减去该分段对应的调整比特数，调整比特数可以等于0。例如，取整处理后，速率匹配的总比特数若比N1-N2多了g个，则从最后一个分段速率匹配的总比特数中减去g个，即最后一个分段调整比特数为-g，其他分段的调整比特数为0；若少了g个，则从最后一个分段之外的预设分段(例如倒数第二个分段)加上g个，即最后一个分段调整比特数为g，其他分段的调整比特数为0。
实现方式4：每个分段需要速率匹配的初始比特数相等，即|N1-N2|/S。计算所得的速率匹配的初始比特数不为整时，进行取整和微调，使得上述S个分段速率匹配的总比特数为N1-N2，具体的，取整和微调的实现可以参考前述实现方式3。
实现方式5：设定不同分段码长对应的速率匹配的第二权重因子。目标码长小于初始码长时，分段码长越小的分段对应的第二权重因子越小。可选的，分段码长2c+1对应的第二权重因子与分段码长2c对应的第二权重因子的比值大于2。上述S个分段中分段码长2c对应的分段需要速率匹配的初始比特数可以表示为hc*x，其中，hc表示分段码长2c对应的第二权重因子，上述S个分段的速率匹配的初始比特数满足
Figure BDA0003000505250000181
通过求解上式中的x，既可以求解出上述每个分段需要速率匹配的初始比特数。计算所得的速率匹配的初始比特数不为整时，进行取整和微调，使得上述S个分段速率匹配的总比特数为N1-N2，具体的，取整和微调的实现可以参考前述实现方式3。
需要说明的是，分段码长越小的分段对应的第二权重因子越小，可以使分段码长越小的分段打孔和/或缩短的比特数越少；分段码长2c+1对应的第二权重因子与分段码长2c的第二权重因子的比值大于2，可以使码长较大的分段的码率增加幅度较大，码长较小的分段的码率增加幅度较小，从而有效平衡不同分段的编码性能。
实现方式6：通过最大分段码长对应的F1个分段分担速率匹配的第一比特数，上述F1个分段中每个分段速率匹配的初始比特数为(N1-N2)/F1。计算所得的速率匹配的初始比特数不为整时，进行取整和微调，使得F1个分段速率匹配的总比特数为N1-N2，具体的，取整和微调的实现可以参考前述实现方式3。
举例来说，K0为10000bit，N1等于15960bit，N2等于15000bit，N1-N2等于960bit；第一信息比特序列被划分为18段，分别对应14个1024bit的分段、1个512bit的分段、1个256bit的分段和2个128bit的分段，上述18个分段共需要速率匹配960bit。通过上述实现方式3，计算可得1024bit、512bit、256bit和128bit的分段需要速率匹配的比特数分别为64bit、32bit、16bit和8bit。通过上述实现方式4，计算可得每个分段需要速率匹配的比特数为24bit。通过上述实现方式5，设置1024bit、512bit、256bit和128bit对应的第二权重因子分别为：2.7、0.9、0.3和0.1；计算可得前5个1024bit的分段需要速率匹配的比特数为67，后9个1024bit的分段需要速率匹配的比特数为66，512bit、256bit和128bit的分段需要速率匹配的比特数分别为22bit、7bit和2bit。通过上述实现方式6，前7个1024bit的分段需要速率匹配的比特数69，后7个1024bit的分段需要速率匹配的比特数68，其他分段需要速率匹配的比特数为0。
依据上例，图7示例性示出了本申请实施例提供的一种译码时延示意图。如图7所示，本申请实施例中，对第一信息比特序列进行ploar码分段编码后，尾部分段的分段码长将呈现递减趋势。由于第一信息比特序列的译码时延主要受限于最后一个分段的译码和上报时长，实施本申请过实施例可以大幅度减小译码时延。
图8为本申请实施例提供的一种ploar分段编码和分段译码的原理示意图。
参见图8，发送端设备与接收端设备建立蓝牙连接。
在发送端，将待编码的第一信息比特序列划分为S段信息比特序列。具体的，发送端将第一信息比特序列对应的母码划分为S个分段，并确定上述S个分段的目标信息比特比特数；进而基于上述S个分段的目标信息比特比特数，将第一信息比特序列划分为S段。然后，根据每段信息比特序列对应的分段码长对该段信息比特序列进行ploar编码，并在编码过程中进行速率匹配；将编码后的编码比特序列经数字调制后通过无线信道(例如蓝牙信道)进行发送。
在接收端，当接收端接收到发送端发送的数据后，在经过数字解调后对上述数据进行ploar分段译码。具体的，根据本申请实施例提供的ploar分段编码方法确定第一信息比特序列对应的S个分段的分段码长和速率匹配信息；基于上述S个分段的分段码长和速率匹配信息，对接收数据进行ploar译码，并在ploar译码过程中进行解速率匹配，从而获取第一信息比特序列。
其中，发送端和接收端可以是图1所示的蓝牙通信系统中的终端设备100或蓝牙设备，还可以是前述的其他无线通信系统中的网络设备或终端设备。
下面介绍本申请实施例提供的一种终端设备100的硬件结构。
图9示例性的示出了本申请实施例提供的终端设备100的结构示意图。
如图9所示，终端设备100可以包括：处理器301，存储器302，无线通信处理模块303，天线304，电源开关305，有线LAN通信处理模块306，USB通信处理模块307，音频模块308。其中：
处理器301可用于读取和执行计算机可读指令。具体实现中，处理器301可主要包括控制器、运算器和寄存器。其中，控制器主要负责指令译码，并为指令对应的操作发出控制信号。运算器主要负责保存指令执行过程中临时存放的寄存器操作数和中间操作结果等。具体实现中，处理器301的硬件架构可以是专用集成电路(ASIC)架构、MIPS架构、ARM架构或者NP架构等等。
在一些实施例中，处理器301可以用于解析无线通信模块303和/或有线LAN通信处理模块306接收到的信号，如终端100广播的探测请求，等等。处理301可以用于根据解析结果进行相应的处理操作，如生成探测响应，等等。
在一些实施例中，处理器301还可用于生成无线通信模块303和/或有线LAN通信处理模块306向外发送的信号，如蓝牙广播信号、信标信号。
存储器302与处理器301耦合，用于存储各种软件程序和/或多组指令。具体实现中，存储器302可包括高速随机存取的存储器，并且也可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。存储器302可以存储操作系统，例如uCOS，VxWorks、RTLinux等嵌入式操作系统。存储器302还可以存储通信程序，该通信程序可用于终端100，一个或多个服务器，或附件设备进行通信。
无线通信模块303包括蓝牙通信模块303A，还可包括UWB通信模块303B、WLAN通信模块303C、红外线通信模块303D中的一项或多项。其中，蓝牙通信模块303A可以集成到芯片(System on Chip，SOC)上，UWB通信模块303A在硬件上(或软件上)也可以与其他通信模块(例如，WLAN通信模块303C)集成为一体。
在一些实施例中，蓝牙通信模块303A、UWB通信模块303B、WLAN通信模块303C、红外线通信模块303D中的一项或多项可以监听到其他设备(如蓝牙设备101)发射的信号，如测量信号、扫描信号等等，并可以发送响应信号，如测量响应、扫描响应等，使得其他设备(如蓝牙设备101)可以发现终端设备10，并通过蓝牙、UWB、WLAN或红外线中的一种或多种近距离无线通信技术与其他设备(如蓝牙设备101)建立无线通信连接，来进行数据传输。
在另一些实施例中，蓝牙通信模块303A、UWB通信模块303B、WLAN通信模块303C、红外线通信模块303D中的一项或多项也可以发射信号，如广播UWB测量信号、信标信号，使得其他设备(如蓝牙设备101)可以发现终端设备100，并通过蓝牙、UWB、WLAN或红外线中的一种或多种近距离无线通信技术与其他设备(如蓝牙设备101)建立无线通信连接，来进行数据传输。
无线通信模块303还可以包括蜂窝移动通信模块(未示出)。蜂窝移动通信处理模块可以通过蜂窝移动通信技术与其他设备(如服务器)进行通信。
天线304可用于发射和接收电磁波信号。不同通信模块的天线可以复用，也可以相互独立，以提高天线的利用率。例如：可以将蓝牙通信模块303A的天线复用为WLAN通信模块303B的天线。例如，蓝牙通信模块303A也可以使用独立的天线。
电源开关305可用于控制电源向终端设备100的供电。
有线LAN通信处理模块306可用于通过有线LAN和同一个LAN中的其他设备进行通信，还可用于通过有线LAN连接到WAN，可与WAN中的设备通信。
USB通信处理模块307可用于通过USB接口(未示出)与其他设备进行通信。
音频模块308可用于通过音频输出接口输出音频信号，这样可使得终端设备100支持音频播放。音频模块还可用于通过音频输入接口接收音频数据。终端设备100可以为无线耳机、音箱等媒体播放设备。
应该理解的是，图9所示终端设备100仅是一个范例，并且终端设备100可以具有比图9中所示的更多或更少的部件，可以组合两个或多个的部件，或者可以具有不同的部件配置。图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。
本申请实施例中，通信系统10的相关实施例描述的蓝牙设备和网络设备的硬件结构也可以参考终端设备100的相关描述，本申请不再赘述。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (31)

1.一种极化码分段编码方法，其特征在于，包括：
根据第一信息比特序列的信息比特数和第一码率确定极化码编码后的目标码长，并基于所述目标码长确定初始码长，所述初始码长为最小分段码长的整数倍；
基于所述第一码率和所述初始码长，将所述第一信息比特序列划分为S段信息比特序列，所述S段信息比特序列分别对应编码后的S个分段；其中，所述S个分段中的第i个分段的分段码长大于等于所述S个分段中的第i+1个分段的分段码长，所述S个分段中的第S个分段的分段码长小于最大分段码长，所述S个分段的分段码长之和等于所述初始码长，分段的分段码长为2的幂次方；
当所述初始码长和所述目标码长不同时，在对所述S段信息比特序列进行极化码编码过程中，对所述S个分段进行速率匹配，速率匹配后所述S个分段的分段码长之和为所述目标码长。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最小分段码长为2∧a，所述最大分段码长为2∧b，b-a+1种分段码长中的第c种分段码长为2∧c，所述a、所述b和所述c为正整数，a≤c≤b；所述基于所述第一码率和所述初始码长，将所述第一信息比特序列划分为S段信息比特序列，所述S段信息比特序列分别对应编码后的S个分段，包括：
基于所述第一码率，将所述初始码长划分为所述S个分段；
基于所述S个分段的分段码长，确定所述S个分段中的每个分段的目标信息比特数；
基于所述每个分段的目标信息比特数，将所述第一信息比特序列划分为所述S段信息比特序列。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一信息比特序列对应的目标码长N2为ceil(K0/R)，其中，所述K0表示所述第一信息比特序列的信息比特数，所述R表示所述第一码率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述初始码长N1取值为ceil(N2/2∧b)*2∧b，所述初始码长为所述最大分段码长的整数倍，ceil(x)表示对x向上取整；
或者，所述初始码长N1取值为ceil(N2/2∧a)*2∧a。
5.根据权利要求2至4任一项所述的方法，其特征在于，所述在对所述S段信息比特序列进行极化码编码过程中，对所述S个分段进行速率匹配，速率匹配后所述S个分段的分段码长之和为所述目标码长，包括：
当所述目标码长小于所述初始码长时，在对所述S段信息比特序列进行极化码编码过程中，通过打孔和/或缩短，对所述S个分段分别进行速率匹配；
当所述目标码长大于所述初始码长时，在对所述S段信息比特序列进行极化码编码过程中，通过在所述S个分段的预设位置添加冗余比特，对所述S个分段分别进行速率匹配；
所述S个分段速率匹配的总比特数为第一比特数，所述第一比特数为所述初始码长和所述目标码长的差值。
6.根据权利要求5任一项所述的方法，其特征在于，所述在对所述S段信息比特序列进行极化码编码过程中，对所述S个分段进行速率匹配，速率匹配后所述S个分段的分段码长之和为所述目标码长，包括：
基于所述S个分段中的第一分段的分段码长，确定所述第一分段速率匹配的初始比特数；
确定所述第一分段速率匹配的比特数为所述第一分段的初始比特数向下或向上取整后加上所述第一分段的调整比特数，所述第一分段的调整比特数是基于所述S个分段的初始比特数取整后的数值之和与所述第一比特数之差确定的。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一分段的分段码长为2c，a≤c≤b；所述基于所述S个分段中的第一分段的分段码长，确定所述第一分段速率匹配的初始比特数，包括：
基于所述第一分段的分段码长在所述初始码长中占据的比例，确定所述第一分段需要速率匹配的初始比特数为2c/N1*|N1-N2|。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述b-a+1种分段码长分别对应各自的速率匹配的第二权重因子，所述第一分段的分段码长为2c，a≤c≤b；所述基于所述S个分段中的第一分段的分段码长，确定所述第一分段速率匹配的初始比特数，包括：
确定所述第一分段速率匹配的初始比特数为hc*x，所述hc表示分段码长2c对应的第二权重因子，所述S个分段速率匹配的初始比特数之和等于所述第一比特数。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述目标码长小于所述初始码长时，分段码长越小，分段码长对应的第二权重因子越小；当所述目标码长大于所述初始码长时，分段码长越小，分段码长对应的第二权重因子越大。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述S个分段的分段码长中最大的分段码长为2r，a≤r≤b，所述S个分段中分段码长为2r的分段的段数为Mr，所述S个分段中分段码长小于2r的分段的速率匹配的比特数为0；所述基于所述S个分段中的第一分段的分段码长，确定所述第一分段速率匹配的初始比特数，包括：
确定所述S个分段中分段码长为2r的Mr个分段中的所述第一分段的速率匹配的初始比特数为|N1-N2|/Mr。
11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述S个分段中的第一分段的分段码长，确定所述第一分段速率匹配的初始比特数，包括：
确定所述S个分段中的所述第一分段的速率匹配的初始比特数为|N1-N2|/S。
12.根据权利要求2至4任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一码率，将所述初始码长划分为所述S个分段，包括：
基于所述初始码长和所述b-a+1种分段码长，确定所述b-a+1种分段码长中每种分段码长的分段的段数；
基于所述b-a+1种分段码长的分段的段数，将所述初始码长分为所述S个分段，所述S个分段中的第i个分段的分段码长大于等于所述S个分段中的第i+1个分段的分段码长，所述S个分段中的第S个分段的分段码长小于所述最大分段码长。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始码长和所述b-a+1种分段码长，确定所述b-a+1种分段码长中每种分段码长的分段的段数，包括：
基于所述初始码长和最大分段码长2∧b，确定所述最大分段码长的分段的段数F1；
将所述初始码长去除所述F1个所述最大分段码长后的第一剩余码长分解为至少一种非最大分段码长，确定所述至少一种非最大分段码长中每种非最大分段码长的分段的段数，所述非最大分段码长为分段码长小于2∧b的分段码长。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，当所述初始码长为所述最大分段码长的整数倍时，所述F1取值为N1/2∧b-1；当所述初始码长不是所述最大分段码长的整数倍时，所述F1取值为floor(N1/2∧b)，floor(x)表示对x向下取整。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始码长和所述b-a+1种分段码长，确定所述b-a+1种分段码长中每种分段码长的分段的段数，包括：
基于所述初始码长和所述b-a+1种分段码长，确定所述b-a+1种分段码长中每种分段码长对应的预留段数；
基于所述每种分段码长对应的预留段数，确定所述初始码长对应的预留码长；
基于所述初始码长、所述预留码长和所述每种分段码长对应的预留段数，确定所述每种分段码长对应的剩余段数；
确定所述每种分段码长的分段的段数为所述每种分段码长对应的预留段数和剩余段数之和。
16.根据权利要求2至4任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述S个分段的分段码长，确定所述S个分段中的每个分段的目标信息比特数，包括：
通过协议约定的分解方式将所述第一信息比特序列的信息比特数分解为
Figure FDA0003000505240000031
所述Mc表示所述S个分段中分段码长为2c的分段的段数，所述Kc表示所述S个分段中分段码长为2c的分段的目标信息比特数，Kc<2c，a≤c≤b。
17.根据权利要求2至4任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述S个分段的分段码长，确定所述S个分段中的每个分段的目标信息比特数，包括：
基于所述第一码率和所述b-a+1种分段码长，确定所述S个分段中分段码长为2c的分段的参考信息比特数为ceil(2∧c*R)或floor(2∧c*R)，a≤c≤b；
基于所述S个分段的参考信息比特数和第一多余比特数，确定所述S个分段中每个分段的目标信息比特数，所述S个分段的目标信息比特数之和为所述第一信息比特序列的信息比特数K0，所述第一多余比特数为所述S个分段的参数信息比特数之和减去所述K0。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述基于所述S个分段的参考信息比特数和第一多余比特数，确定所述S个分段中的每个分段的目标信息比特数，包括：
确定所述S个分段中的第i个分段的目标信息比特数为所述第i个分段的参数信息比特数减去所述第一多余比特数，所述S个分段中除所述第i个分段之外的第二分段的目标信息比特数为所述第二分段的参数信息比特数，1≤i≤S。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述i取值为S。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述S个分段的分段码长中最大的为2r，所述S个分段中分段码长为2r的分段的段数为Mr，a≤r≤b；所述基于所述S个分段的参考信息比特数和第一多余比特数，确定所述S个分段中的每个分段的目标信息比特数，包括：
确定所述S个分段中分段码长为2r的分段的目标信息比特数为所述分段码长为2r的分段的参数信息比特数；
将所述第一多余信息比特数分配给所述S个分段中S-Mr个分段码长小于2b的分段的目标信息比特数，确定所述S-Mr个分段码长小于2b的分段中的第二分段的目标信息比特数为所述第二分段的参数信息比特数减去分配到的多余信息比特数。
21.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述基于所述S个分段的参考信息比特数和第一多余比特数，确定所述S个分段中的每个分段的目标信息比特数，包括：
当所述第一多余信息比特数小于所述S个分段中的第S个分段的分段码长，确定所述第S个分段的目标信息比特数为所述第S个分段的参考信息比特数减去所述第一多余信息比特，所述S个分段的中的前S-1个分段的目标信息比特数为所述前S-1个分段的参考信息比特数；
当所述第一多余信息比特数大于等于所述S个分段中的后j个分段的参考信息比特数之和，且小于所述S个分段中的后j+1个分段的参考信息比特数之和时，将所述第一多余信息比特数分配给所述后j个分段，确定所述后j个分段的目标信息比特数为所述后j个分段的参数信息比特数减去分配到的多余信息比特数，所述S个分段的中的前S-j个分段的目标信息比特数为所述前S-j个分段的参考信息比特数。
22.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于，分段码长越小的分段分配到的多余信息比特数越大。
23.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始码长，确定所述b-a+1种分段码长中每种分段码长对应的预留段数，包括：
基于所述初始码长和所述b-a+1种分段码长，按照分段码长从小到大依次确定所述b-a+1种分段码长中的每种分段码长对应的预留段数。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始码长，确定所述b-a+1种分段码长中每种分段码长对应的预留段数，包括：
当N1<p*2∧a时，确定分段码长2∧a对应的预留段数为
Figure FDA0003000505240000041
分段码长2∧j对应的预留段数为0，a<j≤b；
当
Figure FDA0003000505240000042
时，分段码长2∧j对应的预留段数为0，分段码长2∧c+1对应的预留段数为
Figure FDA0003000505240000043
分段码长2∧v对应的预留段数为所述p，a≤c≤b-1，a≤v≤c，c+1<j≤b；
当
Figure FDA0003000505240000051
时，确定所述每种分段码长对应的预留段数均为所述p。
25.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始码长、所述预留码长和所述每种分段码长对应的预留段数，确定所述每种分段码长对应的剩余段数，包括：
所述初始码长减去预留码长后获取第二剩余码长；
基于第二剩余码长，按照分段码长从大到小依次确定所述b-a+1种分段码长分别对应的剩余段数。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始码长、所述预留码长和所述每种分段码长对应的预留段数，确定所述每种分段码长对应的剩余段数，包括：
当N1<2∧a时，分段码长2∧c对应的剩余段数zc为0，分段码长2∧a对应的剩余段数za为1，a<c≤b；
当N1≥2∧a时，按照分段码长从大到小依次确定所述每种分段码长对应的剩余段数，分段码长2∧b对应的剩余段数zb为
Figure FDA0003000505240000052
分段码长2∧c对应的剩余段数zc为
Figure FDA0003000505240000053
Nres表示所述第二剩余码长。
27.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述P取值为1或2。
28.根据权利要求1至27任一项所述的方法，其特征在于，所述根据第一信息比特序列的信息比特数和第一码率确定极化码编码后的目标码长之前，所述方法还包括：
发送端设备与接收端设备建立蓝牙连接；
所述基于所述第一码率和所述初始码长，将所述第一信息比特序列划分为S段信息比特序列之后，所述方法还包括：
所述发送端设备基于所述S段信息比特序列中的第i段信息比特序列的目标信息比特数和所述第i段信息比特序列对应的分段的分段码长，对所述第i段信息比特序列进行极化码编码，i为小于S的正整数；
所述发送端设备将所述第i段信息比特序列编码后的信息通过蓝牙信道发送给所述接收端设备。
29.一种电子设备，包括存储器，一个或多个处理器，多个应用程序，以及一个或多个程序；其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中；其特征在于，所述一个或多个处理器在执行所述一个或多个程序时，使得所述电子设备实现如权利要求1至28任一项所述的方法。
30.一种计算机存储介质，其特征在于，包括计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1至28任一项所述的方法。
31.一种计算机程序产品，其特征在于，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至28任一项所述的方法。
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