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一种基于BCH 级联极化码的分段校验译码算法

2021-09-28奚珍珍刘顺兰

软件导刊 2021年9期

奚珍珍,刘顺兰

(杭州电子科技大学电子信息学院,浙江杭州 310018)

0 引言

极化码是一种新型的编码方式[1-2],也是目前3GPP 标准制定中的一种信道编码技术方案。学者们对极化码的构造算法[3-4]、码率兼容算法[5-9]、编译码算法展开了深入研究。极化码在有限的码长下信道极化现象并不完全,译码的准确性严重影响通信质量。连续消除译码(Successive Cancellation,SC)是基于极化码最早提出的低复杂度译码算法,但是该译码容易存在错误传播现象[10];连续消除列表(Successive Cancellation List,SCL)译码是连续消除译码的改进算法,通过多路径贪心搜索方法可减少丢失正确码元的可能性[11-12];CRC 辅助校验的SCL 译码(CRC-Aided SCL,CA-SCL)[13]利用CRC 校验码检错的特性,进一步提高了译码的正确率,使极化码相比低密度奇偶校验码(Low-Density Parity-Check,LDPC)[14]具有更好的性能。

随着候选路径数量L 的增加,译码准确率有明显提升,但计算的内存也急剧增加,对此,文献[15]提出了CRC 辅助校验的分段译码,能在不降低译码性能的前提下对硬件的内存需求更低。而CRC 只能检错,BCH 码不仅可以检错又可以纠错。文献[16]进一步改良,提出了BC-SCL 分段译码,对一段码元进行纠错,进而使译码性能得到改善;将polar 码与其他码字级联也是改进译码准确性的有效方法:极化码与卷积码级联的译码方法误块率,在各种编码率下随码率增长呈指数衰减[17];Saber 等[18]建议与极化码级联时,外码的码长小于等于8,并通过密度演化算法来计算子信道的错误概率,该方法不但改善了极化码性能,而且计算复杂度较低。

为了进一步提高极化码在有限码长时的极化码译码准确性,本文利用BCH 可纠正多个错误的特性[19],实现由BCH 级联极化码并进行分段编码与译码。……

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