Polar Code譯碼算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、極化碼是最近提出的一種新型的信道編碼技術(shù)，是目前唯一一種在二進(jìn)制離散無記憶信道下被理論證明能達(dá)到香農(nóng)限的一種信道編碼。同時(shí)極化碼有著極低的編譯碼復(fù)雜度，2016年11月，3GPP組織將其確定為第五代移動(dòng)通信中增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶場(chǎng)景下控制信道的信道編譯碼技術(shù)。
　　首先，本文介紹了信道極化理論，以及信道極化的過程，并根據(jù)信道極化理論仿真了兩種碼長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的信道經(jīng)過信道極化后各子信道的信道容量以及其信道容量分布的概率，并根據(jù)信道極化理論概述

2、了極化碼編碼的結(jié)構(gòu)以及不同碼率極化碼的構(gòu)造，同時(shí)還在Matlab環(huán)境下仿真碼長(zhǎng)為1024的極化碼的不同碼率的譯碼性能。并對(duì)將極化碼與當(dāng)前主流通信系統(tǒng)所使用的的Turbo碼和LDPC碼在譯碼性能以及編譯碼方法和復(fù)雜度方面進(jìn)行了對(duì)比。
　　其次，本文詳細(xì)介紹了SC譯碼算法，并針對(duì)SC譯碼算法的復(fù)雜度高的問題，進(jìn)行了對(duì)數(shù)域的化簡(jiǎn)，并進(jìn)一步基于min-sum算法進(jìn)行了近似簡(jiǎn)化，大大地降低了譯碼器的計(jì)算復(fù)雜度，同時(shí)還針對(duì)SC譯碼延遲高的缺點(diǎn)

3、，設(shè)計(jì)了減小延遲的SC譯碼器，使譯碼延遲由(2n-2)降低到(1.5n-2)，緊接著又重點(diǎn)論述了并行的SC譯碼器，譯碼延遲降為原來的1/M。并對(duì)原始的SC譯碼算法和減小延遲的SC算法進(jìn)行了FPGA的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。由于SC譯碼算法會(huì)造成錯(cuò)誤擴(kuò)散的問題，所以譯碼性能只是次優(yōu)，因此，本文又重點(diǎn)概述了SCL算法，同時(shí)設(shè)計(jì)了基于CRC輔助的SCL譯碼算法，使得譯碼性能相比SC算法得到很大的提升，由于SCL譯碼算法的延遲較高，本文還重點(diǎn)概述了并行的S

4、CL算法，并對(duì)并行SCL算法進(jìn)行了譯碼性能的仿真，與SCL算法相比幾乎沒有性能損失。最后，本文基于FPGA設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了降低延遲的2b-SCL譯碼器和低復(fù)雜度的SCL譯碼器。
　　最后，本文還重點(diǎn)概述了極化碼的置信度傳播譯碼，解決了SC和SCL等串行譯碼帶來的譯碼時(shí)延高，吞吐率低的問題。提出了一種減少迭代次數(shù)的改進(jìn)BP算法，相比原始BP譯碼算法譯碼性能不損失的情況下，可以減少迭代次數(shù)。由于高信噪比下，BP譯碼并不需要很多的迭代次數(shù)，