1.衰落信道下基于译码比特可靠性的Polar码删余方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤1:发送端将信息比特进行编码,编码公式为:其中GN为N*N的生成矩阵,并且 BN为比特翻转矩阵,步骤2:若原码码率为R,根据需要的码率r,得到要删余的比特位数:pn=N-N*R/r;
步骤3:Pe(ui)是信息ui在前i-1个信息比特被正确译码情况下,子信道不能被正确估算的概率,即错误概率,于是
Pe(ui)表示在输入 的基础上估算ui的错误概率,前i-1个比特全部被正确译出,第i个比特ui译码发生错误的概率:上式Pe(ui)表示R的期望,其中R为:
R是对数似然比的平方根,将计算合成信道的对数似然比的均值等效成Pe(ui);
衰落信道包含乘性噪声和加性噪声,信号的相位估算为:yi=α i xi exp(j θ i )+ni 其中ni为高斯噪声,服从分布为N(0,σ2)的高斯分布,θi为相位干扰,α为信道增益,服从莱斯分布,其概率密度函数为:式中,β为直射波分量的最高幅值,σ2为信道中高斯噪声的方差,I0(·)为第一类零阶修正贝塞尔函数,当β=0,莱斯分布转化为瑞利分布,I0(0)=1,其概率密度函数为:当β趋近于无穷时,直射分量上集中了绝大部分能量,在输入变量趋近于无穷时,贝塞尔函数近似为:此时,莱斯分布转化为正态分布,概率密度函数为:用莱斯因子K来表示莱斯信道的反射和散射能量之比为:K趋近于0时,随着直射分量的消失,莱斯分布近似为瑞利分布;K趋近于无穷时,这时无散射路径能量,莱斯分布近似为正态分布;
在分析莱斯信道时,准确估算到相位,同时,假设符号间是相互独立的,即不相关,信号经过此信道后的输出写为:其中ai,bi~N(0,σ2),β是直射波分量的最高幅值,将α的概率密度函数改写为与莱斯因子K有关的表达式:这里假设ai,bi~N(0,1),则信道的输出y写为:莱斯信道在已知增益α时,y在x的条件下,其概率密度函数为:根据初始对数似然比的计算公式L(i)(yi)=W(yi|0)/W(yi|1)得到初始对数似然比为:在计算初始对数似然比时把莱斯因子K分别取0和10dB,此时信道分别为瑞利信道和莱斯信道,将似然比的初值代入下面递归关系,计算得到所有比特信道的对数似然比:多次计算比特信道的对数似然比,然后求其均值R;
步骤4:将错误概率较高的pn位比特删余,将剩下的N-pn位码字经过衰落信道传输;
步骤5:在接收端,译码器接收到N-pn位码字y后,对序列进行扩展,对于未经信道传输的pn位比特信息,认为“0”和“1”的概率一样;
步骤6:根据扩展后的y利用下式进行译码判决:其中hi:YN×Xi-1→X,i∈S,定义为:
2.根据权利要求1所述的衰落信道下基于译码比特可靠性的Polar码删余方法,其特征在于:所述方法在噪声信道中不同信息比特的译码正确性概率不同,计算出每个比特信道译码的错误概率,从而得到信息比特译码可靠性,将可靠性较低的位选作删余位,是从译码可靠性方面来考虑删余位置信息。
3.根据权利要求1所述的衰落信道下基于译码比特可靠性的Polar码删余方法,其特征在于:所述方法将删余Polar码与衰落信道模型相结合,将莱斯因子取0、10dB和无穷大时,分别在瑞利信道、莱斯信道和高斯信道中进行Polar码的删余操作。