没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
一种基于增强奇偶校验码级联极化码的新型编译码方法.docx
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
5星 · 超过95%的资源 1 下载量 53 浏览量
2022-06-02
11:07:50
上传
评论
收藏 411KB DOCX 举报
温馨提示
试读
12页
一种基于增强奇偶校验码级联极化码的新型编译码方法.docx
资源推荐
资源详情
资源评论
1 引言
极化码( 码)于 年由 首次提出,是第一种理论上能达
到香农极限的信道编码方法
,并且由于其较低的编码、译码复杂度等优势,受
到了广泛的关注,成功入选 标准,作为增强移动宽带场景中控制信道的编码
方案
。当极化码的长度趋于无穷时,才能更好地达到信道容量,然而在中短
码长时性能较差。为了提高极化码的纠错性能,先后提出了许多不同的译码方
法。参考文献
提出采用串行抵消(,)译码算法,
由于 译码算法是一种次优的译码算法,在有限长码长中性能有待提升。在
译 码 算 法 的 基 础 上 , 参 考 文 献
提 出 串 行 抵 消 列 表 (
, )译码算法,该算法通过扩张译码路径,增大了译码结
果正确的可能性。参考文献
提出引入循环冗余校验码与极化码级联,即
辅助 译码算法( !!,),有助于在 译码的列表
中挑选出正确的译码结果。此后,参考文献"
提出的奇偶校验码级联极化码引
入校验比特,在译码过程中能够实时校验译码路径,性能可优于 级联极化
码,不过使用的蒙特卡洛构造方法使得复杂度严重增加。 辅助的 码
和 辅助的 码已被纳入 极化码标准实现方案
。
码在不同译码算法下的纠错性能具有差异,但 码本身的纠错性
能 在 很 大 程 度 上 受 码 构 造 的 影 响 , 即 信 息 位 和 冻 结 位 的 选 取 。 目 前 , 针 对
#$ 信道还没有精确的 码构造方法,只能对 #$ 比特信道的可靠度
进 行 估 计 。 常 用 的 方 法 包 括 蒙 特 卡 洛 构 造
、 密 度 进 化 ( !%
,&)构造
'
、高斯近似(())*+,)构造
,
、
极化权重()-.(/,#)构造
、量化方法
等。由于密度进化构
造和高斯近似构造都依赖构造时 #$ 信道的信噪比,针对不同信噪比的构造
结果存在差异。为了得到统一的 码构造序列,华为公司提出的极化权重方
法是一种独立于信噪比的构造方法,相对于传统的密度进化和高斯近似,构造
结果具有嵌套性、复杂度较低。
校验比特只能在译码结束后选择通过校验的路径,不能在译码过程中
提高路径选择的可靠度,而 校验比特可以弥补这一不足。参考文献
提出
将两种级联方案结合形成基于 辅助的 码级联极化码方案。本文在参考
文献
的基础上,在奇偶校验位后添加一位重复码校验位。在译码过程中,对
于奇偶校验多次不通过的路径及时删除,相对于原有的 码辅助的
译码算法降低了复杂度,对信道容量较低的信息比特再次进行重复码校验,辅
助路径度量筛选可靠性更高的路径,译码结束后,采用 校验得到最优路径。
2 极化码和其级联方案
极化码是一种基于信道极化理论的信道编码方式。当码长不断增加,编码
端通过码字构造方法后,各个子信道的信道容量呈现出两级分化的现象:一部
分信道的信道容量趋于 ,而另一部分的信道容量趋于 。对于信道容量趋于
即可靠度比较高的信道传输信息比特,而信道容量趋于 即可靠度较低的信道
传输冻结比特。
对于给定的码长 $,极化码的编码方式如下:
cN1=uN1GN (1)$0$$ 12
其 中 , uN1=(u1,u2,u3,⋯,uN)$01333⋯3$24为 信 源 序 列 ,
cN1=(c1,c2,c3,⋯,cN)$01333⋯3$2编码后码字序列, GN$ 是极化
码 的 生 成 矩 阵, GN=BNF⊗n$05$6⊗,其中 BN5$ 是位 反 转 的 转 置矩 阵 ,
F⊗n6⊗4为克罗内克积,矩阵 F≜(1101)6≜124。设 为对应信息比特信
道的索引集合,A⊂{1,2,⋯,N}⊂733⋯3$84,信息比特序列记为
,也叫非
固定比特,uAc 为冻结比特序列,通常置为 ,可将式()改为:
cN1=uAGN(A)⊕uAcGN(Ac) (2)$0$12⊕$12
12
其 中 , GN(A)$124表 示 由 中 元 素 对 应 的 行 构 成 的 GN$ 的 子 矩阵 ,
GN(Ac)$124同理,⊕表示模 加。
信源序列 uN1$ 编码得到码字 cN1$,使 cN1$ 通过信道 #
$
4发送,
并 且 在 信 道 输 出 端 接 收 到 yN1=(y1,y2,y3,⋯,yN)%$01%3%3%3
⋯3%$2 , yN1%$ 经 过 译 码 后 生 成 uN1$ 的 估 计 值 uˆN1=(uˆ1,uˆ2,uˆ3,
⋯,uˆN)9$01939393⋯39$2,uˆi9 表示第 个译码比特,i∈{1,2,3,
⋯,N}∈7333⋯3$8,当 uˆi9 是冻结比特时,直接得到 uˆi=uAc90,
当 uˆi9 是信息比特时,可通过计算式:
uˆi={0,L(i)N≥01,
其他
(3)9073$12:3其他 12
生 成 其 uˆi9 值 。 其 中 L(i)N$12 为 对 数 似 然 比 ( ( /!
!, ),定义为:
L(i)N=ln(W(i)N(yN1,uˆi−11∣∣ui=0)W(i)N(yN1,uˆi−11∣∣ui=1))
(4)$1201#$121%$39;<02#$121%$39;<022 12
上述的 译码过程是串行进行的,因此容易存在错误传播现象。 译
码算法在 算法的基础上引入了保留 条路径的思想,对于每条路径计算路
径度量()/+,=)
:
PM(i)l≜∑ik=1ln(1+e−(1−2uˆk[l])LkN[l]),i∈{1,2,3,⋯,N)
(5)=12≜>01?;1;@2$23∈7333⋯3$2 12
其中, 表示第 条路径索引值,uˆk[l]9表示第 条路径中第 个译码比
特估计值,LkN[l]$表示第 条路径的对数似然比,∈7333A38,在每条
路径扩展后都在不可靠的路径上加上一个惩罚值∣∣LkN[l]∣∣<$<4,因此当译码
结束后得到 个译码序列,选取路径度量最小的序列为最终的译码结果。
参考文献
提出的基于 的 码级联极化码( )方案,
如图
所示, 和 码作为外码,极化码作为内码进行编码,信息比特
vM1=(v1,v2,v3,⋯,vM)=01333⋯3=2经过 编码器,得到带有
位 的 循 环 冗 余 校 验 比 特 的 信 息 序 列 sM+C1=(s1,s2,s3,
⋯,sM+C)=?01333⋯3=?2 , 其 次 经 过 编 码 , 得 到 外 码 码 字
xM+C+K1=(x1,x2,x3,⋯,xM+C+K)*=??B01*3*3*3⋯3*=??B2 , 极 化 码
的信息位上放置外码码字 xM+C+K1*=??B4,冻结位放置冻结比特,极化码
编码后得到码字 cN1$。
在接收端,yN1%$ 经过 校验辅助的 译码器, 校验比特的
译码时通过前面已完成的信息比特经过奇偶校验运算得到,若 比特前的信息
比特译码错误会导致校验比特译码错误从而影响路径度量,但 校验只能检测
奇数个错误,若 之前的信息比特发生偶数个错误, 校验比特并不能检测
出来,因此本文提出在奇偶校验位后增添一位增强校验位,对信道可靠度较低
的信息位再次进行校验,并形成了相应的基于增强奇偶校验的 译码算
法。
3 基于增强奇偶校验的级联极化码
基于 的增强奇偶校验码级联极化码( )如图
所示,
其中编码主要由 部分—— 编码、增强 编码、 码编码组成,外码
码字 xM+C+K1*=??B4结构如图
所示。译码主要采用本文提出的增强
辅助的 译码算法。下文主要从编码和译码两个方面详细阐述本文提出
的新型编译码方法。
图 1
剩余11页未读,继续阅读
资源评论
- kefu125hao22022-08-27实在是宝藏资源、宝藏分享者!感谢大佬~
罗伯特之技术屋
- 粉丝: 3659
- 资源: 1万+
下载权益
C知道特权
VIP文章
课程特权
开通VIP
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功