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极化码中关键信息比特集合的非均匀奇偶校验级联方案

2021-11-30曹志雄郑秀凤

电讯技术 2021年11期

黄 胜,曹志雄,郑秀凤

(重庆邮电大学 a.通信与信息工程学院;b.光通信与网络重点实验室,重庆 400065)

0 引 言

极化码是2009年由土耳其教授Arikan[1]提出的一种信道编码方式,该编码方案已经被证明在二进制无记忆对称信道(Binary-input Discrete Memoryless Channel,BDMC)上信道容量可达。由于其优异的性能,极化码已经被用于5G增强移动带宽场景(enhanced Mobile Broadband,eMBB)下信令信道的编码方案。然而在中短码长的情况下,传统的串行抵消译码算法(Successive Cancellation,SC)性能不理想。Tal等人[2]提出了串行抵消列表译码算法(Successive Cancellation List Decoding,SCL),通过增加列表数量扩展搜索路径提升译码性能。

循环冗余校验[3](Cyclic-redundancy-check,CRC)和奇偶校验(Parity-Check)[4]被引入到极化码中可以进一步降低SCL译码算法的误码率。考虑到5G系统的硬件实现,文献[5]通过评估生成矩阵的汉明重量选择校验位,然后利用移位寄存器的特性进行奇偶校验;文献[6]通过改良奇偶校验比特的选择依据而文献[7]选用两个比特作为一个段的检验提升译码算法性能。除了改善奇偶校验比特的评估方式和校验方式还可以与其他的方法结合提升极化码译码性能:文献[8]借用低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)思想,在信息位的尾部加入奇偶校验位,并且利用置信度传播(Belif Propagation,BP)译码方式来提升译码性能;文献[9-10]采用一种共享编码的方式加入了冻结比特作为奇偶校验位。

为了获得更好的性能,充分利用奇偶校验的路径选择作用,进一步降低错误传播的影响,本文提出了一种新型奇偶校验级联方法,对部分关键信息比特进行非均匀分段校验,然后与循环冗余校验级联提升译码算法性能。……

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