吴东升，刘爱军，张应宪，张青双

(解放军理工大学 通信工程学院,江苏 南京 210007)



一种两级Polar码串行级联算法研究*

吴东升，刘爱军，张应宪，张青双

(解放军理工大学 通信工程学院,江苏 南京 210007)

摘要：极化码(Polar)作为目前唯一一种从理论上证明了能够达到香农(Shannon)极限的码字，且编译码复杂度低，已成为编码领域的一大研究热点。然而，受信道极化速度的限制，有限码长的Polar码性能劣于当前应用比较成熟的LDPC码，Turbo码等。基于此，提出了基于两级极化的级联编码方案，并针对该编码方案采用了改进的译码算法，实现了有限码长Polar码的性能提升。仿真结果显示，性能提升约0.3 dB。文章的研究成果将为提升有限码长Polar码性能开辟一条有效途径。

关键词：有限码长；系统极化码；两级极化码；改进的译码算法

0引言

1948年，Shannon在“通信中的数学理论”研究论文中提出[1]，在有噪声的信道条件下，如果信息传输速率小于信道容量，存在一种编码方式使得在码长趋于无穷时，信息传输错误概率趋近于0。在此基础上，Shannon采用随机编码的方法证明了这个著名的有噪信道编码定理[2]。近几十年来，众多学者一直致力于寻找能够达到该极限的码字，直到极化(Polar)码的出现。

Polar码的核心思想是建立在信道极化理论的基础上。信道极化理论最早由Arikan在2005年IEEE国际信息理论研讨会上提出[3]，其基本原理是通过信道的重组与拆分提高信道的截止速率。随后Arikan提出了一种以2为基数的DMC迭代重组与拆分的特殊方法，在理论分析的基础上，提出了利用该迭代重组与拆分过程进行编译码的思想[4]，从而标志着Polar码的正式问世。……