并行的极化码译码方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110535477A(43)申请公布日2019.12.03(21)申请号201910814285.5(22)申请日2019.08.30(71)申请人山东科技大学地址266000山东省青岛市黄岛区前湾港路579号(72)发明人张小军曾庆田崔建明隋荣全鲁法明陈达张德学陈赓李恒忠王道岩(74)专利代理机构上海科律专利代理事务所(特殊普通合伙)31290代理人袁亚军金碎平(51)Int.Cl.H03M13/13(2006.01)权利要求书1页说明书16页附图4页(54)发明名称并行的极化码译码方法(57)摘要本发明并行的极化码译码方法，包括如下步骤：步骤1，根据位置信息奇、偶位，获取左二叉树Tl和右二叉树Tr；步骤2，将奇、偶位置对应的对数似然比值分别给左二叉树Tl和右二叉树Tr；步骤3，译码器对左二叉树Tl和右二叉树Tr进行并行遍历；步骤4，获取叶子节点估值并保留候选路径；步骤5，对估值进行处理；步骤6，获取译码结果；返回步骤3，直到译码树最后一个叶子节点被激活。本发明公开的极化码译码方法是对List-Fast-SSC算法、Fast-SSCL算法并行化，节点数量有大量缩减，误码率无差。CN110535477ACN110535477A权利要求书1/1页1.一种并行的极化码译码方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，根据位置信息奇、偶位，获取左二叉树Tl和右二叉树Tr；步骤2，将奇、偶位置对应的对数似然比值分别给左二叉树Tl和右二叉树Tr；步骤3，译码器对左二叉树Tl和右二叉树Tr进行并行遍历；步骤4，获取叶子节点估值并保留候选路径；步骤5，对估值进行处理；步骤6，获取译码结果；返回步骤3，直到译码树最后一个叶子节点被激活。2.根据权利要求1所述的并行的极化码译码方法，其特征在于，步骤1包括：步骤1.1，根据位置信息序列奇、偶位置拆分为两个子序列，并由位置信息作为叶子节点构造两棵满二叉树；步骤1.2，对满二叉树裁剪，裁剪后的二叉树分别记为左二叉树Tl和右二叉树Tr。3.根据权利要求2所述的并行的极化码译码方法，其特征在于，步骤3中，译码器根据左二叉树Tl和右二叉树Tr的结构按照深度优先的顺序同时对左二叉树Tl和右二叉树Tr进行并行遍历。4.根据权利要求3所述的并行的极化码译码方法，其特征在于，步骤4中，当前激活节点为叶子节点类型时，根据步骤3所述路径扩展及译码方式得到叶子节点估值β，并对扩展的候选路径排序选取其中最可靠的L条候选路径进行保留。5.根据权利要求4所述的并行的极化码译码方法，其特征在于，步骤5中，若激活节点为左孩子节点，将对应的激活节点叶子估值返回至父节点做G运算；若激活节点为右孩子节点，将联合当前激活节点的兄弟节点估值做C运算。6.根据权利要求5所述的并行的极化码译码方法，其特征在于，步骤6中，当译码器激活节点为叶子节点类型，叶子节点局部译码器输出经过Kronekcer积转换获取最终译码结果。7.根据权利要求6所述的并行的极化码译码方法，其特征在于，还包括步骤7，选取通过CRC校验并最可靠的一条路径，对叶子节点估值进行拼接，并输出最终译码结果。2CN110535477A说明书1/16页并行的极化码译码方法技术领域[0001]本发明属于无线通信领域，特别涉及一种并行的极化码译码方法。背景技术[0002]作为首个理论证明可达Shannon限的编码方法，Polar码在无线通信和存储系统中将发挥巨大的作用，而且高性能的Polar码编、译码器及高效硬件架构的实现引起工业界和学术界的广泛关注。[0003]当码长趋近于无穷大时，串行抵消算法(SuccessiveCancellation,SC)是一种可使极化码纠错性能达到信道容量的低复杂度译码算法。学者GabiSarkis和WarrenJ.Gross考虑到SSC算法中的RATE-R节点依旧需要对其相应子树进行遍历，提出ML-SSC和Fast-SSC算法，将RATE-R节点组合分为REP和SPC节点。REP和SPC节点的估值步骤与RATE0、RATE1相同，可以直接在子树根部对其估值，无需对子树进行遍历。上述译码算法都是对单棵译码树进行译码，为提高译码算法并行性进而提高吞吐率，南京大学林军和山东科技大学张小军分别提出并行SC和并行Fast-SSC译码算法。为进一步对纠错性能进行提高，GabiSarkis在Fast-SSC译码算法的基础上设置路径数量阈值L提出对应的列表译码算法(List-Fast-SSC)，但List-Fast-SSC译码算法产生的候选路径数量远超SCL算法，该算法中SPC节点需要扩展八条候选路径，从而导致更多的排序资源消耗和由于排序网络造成的高译码延迟。相关文献提出简化SCL(Simplifie