研究紫外线通信中极性码的最佳SCL解码算法

在本文中，研究者探讨了紫外线通信（UVC）系统中极性码（Polar Codes）的应用，并提出了优化的级联取消列表（Successive Cancellation List, SCL）解码算法，以解决干扰和路径损耗传播衰减问题。紫外线通信在200-280纳米的太阳盲谱段内显示出潜力，由于大气气体（如臭氧和氧气）的强烈吸收，该频段到达地面的太阳辐射微乎其微。此外，地表产生的紫外线被强烈散射，形成了非视线（NLOS）传输模式，提供了更灵活的部署选择。 然而，紫外线通信面临的主要挑战是高传播路径损耗。这导致紫外线束的强度严重衰减，影响通信质量。为了解决这个问题，研究者提出了一种基于经典级联取消（SC）解码算法的SCL解码策略。SCL解码器通过扩展解码路径，利用紫外线路径损耗粒子模型来改善性能。这种方法增加了解码的多样性，有助于减少错误率并提高通信系统的可靠性。 SCL解码器与SC解码器相比，增加了多个并行路径，每个路径都维护一个候选解码序列。在解码过程中，SCL算法不仅考虑当前最佳路径，还考虑了其他可能路径，从而提高了纠错能力。结合循环冗余校验（CRC）联合检测解码，可以进一步提高解码效率和准确性。CRC用于检测数据传输中的错误，而联合检测则允许在解码阶段同时检查极性码和CRC，确保解码结果的正确性。 通过数值模拟，研究者展示了在UVC系统中，采用SCL解码方案的极性码相比于仅使用SC解码的性能提升。这些模拟结果证实了所提出的SCL解码算法能够有效降低误码率，提高紫外线通信系统的传输距离和通信质量。 关键词：极性码；SC解码算法；SCL解码器；CRC联合检测解码；紫外线路径损耗粒子模型。 该研究论文聚焦于紫外线通信中的编码技术，特别是针对高路径损耗问题的极性码解码策略优化。通过引入SCL解码算法和CRC联合检测，提高了通信系统的鲁棒性和性能，为紫外线通信领域的未来发展提供了理论和技术支持。