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专利号: 2020102885664
申请人: 中山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种减少极化码连续对消表译码算法译码延迟的方法,其特征在于,所述方法包括:S0:预先在待译码码字中获取所述待译码码字对应的译码关键集;

S1:根据译码关键集确认提前进行CRC校验位置;

S2:根据信道状况计算译码关键集中每个比特位置的比特数据为0或是1的概率值并基于所述概率值及SCL译码算法建立路径列表,然后选定译码关键集包含的第一个比特位置为当前译码比特位置,由该比特位置开始执行SCL译码;

S3:将路径列表所含路径的平均对数似然比值与路径扩展阈值比较以判断当前译码比特位置是否需要进行路径扩展:若路径列表所含路径的平均对数似然比值小于路径扩展阈值,则在当前译码比特位置上进行路径扩展,此时路径列表大小翻倍;若路径列表所含路径的平均对数似然比值大于或等于路径扩展阈值,则不在当前译码比特位置上进行路径扩展,此时路径列表大小不变;

S4:通过路径扩展的判断完成对路径列表的更新后,进一步判断路径列表中的路径是否需要进行路径删除,具体为:路径列表中的每条路径都有自己对应的路径度量值,用于表示该路径是正确路径的可能性,通过该概率值计算出路径列表中每条路径对应的路径度量值并逐条与删除阈值进行对比,若大于删除阈值则将该路径删除,小于或等于则保留该路径;

S5:通过判断路径是否删除的判断结果更新路径列表,并根据更新后的路径列表更新删除阈值;

S6:完成删除阈值的更新后,判断当前位置是否为提前进行CRC校验位置,如果不是,则选定下一比特位置为当前译码比特位置并返回执行步骤S3以继续进行SCL译码;如果是,则对路径列表中所有路径进行CRC校验并基于CRC校验的结果将路径列表中的路径减少为1条路径结果进行输出,停止SCL译码并不再返回执行步骤S3;

S7:基于输出的路径结果对待译码码字中剩余的未进行译码的比特位置进行SC译码;

其中,所述译码关键集包括待译码码字中部分或全部比特的比特位置且该比特位置集合是起始于待译码码字的第一个比特位置到提前进行CRC校验位置的一个连续的比特集合;

所述路径扩展阈值的具体计算方式为:

其中, 是路径扩展阈值,用于判断路径是否应该进行路径扩展, 是极化码采用高斯近似的方式获得的对数似然比的最小期望值,表示比特信道的索引, 表示待译码码字的信息比特索引的集合, 表示固定阈值,N表示码长,固定阈值 的值是预先设定的; 表示采用高斯近似计算出的最小信息比特LLR均值,其计算过程如下:其中,信道索引2i与2i‑1用来区分奇偶信道索引,其取值范围为1到N,的计算是一个递归过程,递归的初始化条件为 ,表示传输的高斯白噪声信道的噪声均值, 函数表示如下:计算完1到N每个比特的 之后,再根据信息比特集合 所指示的信道索引值找出集合 中最小的 ,将其记作 。

2.如权利要求1所述的一种减少极化码连续对消表译码算法译码延迟的方法,其特征在于,所述步骤S5具体包括:S5:在基于路径删除的判断结果更新路径列表后,判断所述路径列表中的最大路径度量值是否小于删除阈值,若是则将所述最大路径度量值更新为新的删除阈值;若不是则删除阈值不变。

3.如权利要求1所述的一种减少极化码连续对消表译码算法译码延迟的方法,其特征在于,所述路径列表所含路径的平均对数似然比值的具体计算方式为:其中, 与 表示路径索引 所对应路径在 处进行路径扩展时

扩展为0的概率以及扩展为1的概率, 表示列表 的大小,其中单条路径的LLR值定义如下:路径的LLR值=  。

4.如权利要求3所述的一种减少极化码连续对消表译码算法译码延迟的方法,其特征在于,所述步骤S0具体包括:S001:预先根据待译码码字及其码长、码率以及实际信道的信噪比来获取所述待译码码字对应的译码关键集;

其中,所述译码关键集包含待译码数据中所有信道状况较差的比特位置并存储其所对应的索引值,信道状况较差的比特位置指的是在信息比特 中最小的 个 所对应的比特位置。

5.一种减少极化码连续对消表译码算法译码延迟的装置,其特征在于,用于实现权利要求1‑4任一项所述的减少极化码连续对消表译码算法译码延迟的方法,所述装置包括:关键集生成器、SCL译码器、SC译码器;

所述关键集生成器用于预先根据待译码码字及其码长、码率以及实际信道的信噪比来生成译码关键集;

所述SCL译码器用于执行SCL译码算法对译码关键集进行译码;

所述SC译码器根据SCL译码器的译码结果执行SC译码算法以完成对待译码码字的译码;

其中,所述SCL译码器包括概率计算单元、列表生成单元、初始化单元、循环译码单元:所述概率计算单元,用于根据信道状况计算译码关键集对应的每个比特位置的比特数据为0或是1的概率值并记录其为扩展概率值;

所述列表生成单元,用于根据对应的扩展概率值生成译码关键集的路径列表;

所述初始化单元,用于在列表生成单元生成路径列表后初始化删除阈值;

所述循环译码单元,用于在初始化删除阈值后,执行SCL译码对译码关键集进行译码。

6.如权利要求5所述的一种减少极化码连续对消表译码算法译码延迟的装置,其特征在于,所述循环译码单元包括选定单元、扩展选择单元、列表更新单元、路径删除单元、循环单元:所述选定单元,用于在译码关键集内选定进行译码的目标位置为当前比特位置;

所述扩展选择单元,用于基于在当前比特位置上的扩展概率值对当前比特位置进行扩展选择;

所述列表更新单元,用于根据扩展选择单元的扩展选择结果更新路径列表;

所述路径删除单元,用于通过删除阈值对列表更新单元更新的路径列表执行路径删除并更新删除阈值;

所述循环单元,用于在路径删除单元执行路径删除后,重新调用选定单元、扩展选择单元、列表更新单元及路径删除单元对译码关键集进行译码,直到完成对译码关键集的译码。

7.如权利要求6所述的一种减少极化码连续对消表译码算法译码延迟的装置,其特征在于,所述扩展选择单元包括阈值单元、扩展判断单元:所述阈值单元根据当前比特位置的信噪比信息及路径列表对应的码字确定或更新路径扩展阈值,具体计算方式为:其中, 是路径扩展阈值,用于判断路径是否应该进行路径扩展, 是极化码采用高斯近似的方式获得的对数似然比的最小期望值,表示比特信道的索引, 表示待译码码字的信息比特索引的集合, 表示固定阈值,N表示码长,固定阈值 的值是预先设定的; 表示采用高斯近似计算出的最小信息比特LLR均值,其计算过程如下:其中,信道索引2i与2i‑1用来区分奇偶信道索引,其取值范围为1到N,的计算是一个递归过程,递归的初始化条件为 ,表示传输的高斯白噪声信道的噪声均值, 函数表示如下:计算完1到N每个比特的 之后,再根据信息比特集合 所指示的信道索引值找出集合 中最小的 ,将其记作 ;

所述判断单元计算路径列表中所有路径的平均LLR值并结合路径扩展阈值判断是否在当前比特位置执行路径扩展,具体为:当所有路径的平均LLR值小于所述路径扩展阈值时在当前选定比特位置执行路径扩展;否则,不在当前选定比特位置执行路径扩展并对当前选定比特位置的路径进行直接判定。