極化碼的譯碼算法研究.pdf

1、極化碼是一種新型的信道編碼，是目前唯一一種被證明能夠到達(dá)信道容量的信道編碼方法。極化碼的基本原理是信道極化理論，主要是利用對(duì)一個(gè)二進(jìn)制輸入離散無(wú)記憶信道的重復(fù)使用，經(jīng)過(guò)信道合并和信道分裂的操作使相互獨(dú)立的信道變?yōu)榫哂幸欢P(guān)系的二進(jìn)制輸入極化信道，當(dāng)信道的數(shù)量足夠多時(shí)就會(huì)出現(xiàn)信道極化現(xiàn)象，一部分極化信道的信道容量趨于1，同時(shí)另一部分極化信道的容量趨于0，這就保證了極化碼的信道容量可達(dá)性。除了理論上的容量可達(dá)性外，與現(xiàn)在廣泛使用的其它信道編

2、碼如LDPC和Turbo碼相比，極化碼的結(jié)構(gòu)化特征比較強(qiáng)，并不要求構(gòu)造時(shí)的隨機(jī)化處理，加上極化碼良好的漸進(jìn)性能，極化碼具有很大的研究意義，在未來(lái)應(yīng)該能得到廣泛的應(yīng)用。
　　當(dāng)碼長(zhǎng)足夠大時(shí)，極化碼使用SC譯碼算法能達(dá)到信道容量，但有限碼長(zhǎng)的極化碼的性能卻不是很理想，因此極化碼的研究主要是傾向于改善極化碼的譯碼性能?，F(xiàn)有的 SCL譯碼算法和 SCL-CRC譯碼算法都在很大程度上改善了極化碼的性能，但是這兩種方法的計(jì)算復(fù)雜度與存儲(chǔ)空間也

3、在成倍地增加，不利于在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用。
　　本文提出改進(jìn)的SCL-CRC譯碼方法和多CRC輔助的SCL譯碼算法，兩者都是利用極化信道的可靠性分布不理想的特性對(duì)極化碼的SCL譯碼算法進(jìn)行改進(jìn)，希望能夠降低 SCL的譯碼復(fù)雜度及占用存儲(chǔ)空間。改進(jìn)的 SCL-CRC譯碼方法在極化信道可靠性比較差的部分使用SCL-CRC算法，信道可靠的部分就可以使用L值較小的SCL譯碼算法甚至是SC譯碼；多CRC輔助的SCL譯碼算法是將信息比特分為幾段

4、，每段都有CRC進(jìn)行保護(hù)，每段譯碼結(jié)束后保留的路徑數(shù)都大于1，譯碼的可靠性更高。兩種算法都減少了存儲(chǔ)空間、降低了譯碼復(fù)雜度，并且這兩種算法在HARQ應(yīng)用中更加方便，只要第一部分的譯碼沒(méi)有通過(guò)CRC校驗(yàn)，就可以斷定整個(gè)譯碼路徑出現(xiàn)錯(cuò)誤，這樣也就避免了不必要的計(jì)算。
　　改善極化碼的性能還可以從另一方面入手，就是改變極化碼的結(jié)構(gòu)，本文使用級(jí)聯(lián)極化碼的方式來(lái)對(duì)極化碼的最小距離和誤幀率的上限與下降速率等方面進(jìn)行改善。本文主要討論了糾檢錯(cuò)性