2分別顯示了 1 (1_) = 2、1 (1_) = 4時(shí)，TMPC與控制因子s的關(guān)系曲線，圖中， ConventionalSClistdecoder表不傳統(tǒng)SCL譯碼器，ProposedSClistdecoder表不本 發(fā)明譯碼器。由圖1、2可知，對于（1024,512)的極化碼，當(dāng)1_=2時(shí)，最優(yōu)的s值為3;當(dāng) 1_= 4時(shí)，最優(yōu)的s值為6。則最終的區(qū)間分界點(diǎn)B為表示為
[0037]B=B〇/s
[0038] (2)
[0039] 設(shè)（N,K)極化碼，碼長為N，信息比特長度為K。譯碼輸入y=h，y2, . . .，yN]，最 大列表長度為1_，樹圖第i層的路徑列表Pi= [PmPu，...，？^]，可靠性度量值列表Q =[Lu,Lli2,. . .，Llin], 1 <m< 21_，每一層路徑可靠性度量值的均值為最大值和最小值分 別為L_n，1^_和L_，寬松排序后保留的路徑列表為Pu。自適應(yīng)譯碼的閾值為T，譯碼完成 時(shí)得到的最優(yōu)路徑為P。，譯碼輸出為Π，譯碼的整體復(fù)雜度為C，平均列表長度為lavg。
[0040] 圖3為本發(fā)明連續(xù)消除列表極化譯碼器的譯碼樹圖，展示了本發(fā)明將路徑度量 值的寬松排序和自適應(yīng)譯碼相結(jié)合的極化碼的譯碼器的路徑搜索過程（1_= 4)。在樹 圖的第i層，l〈i〈N，按照以下方法更新候選路徑列表：首先對上一層候選路徑列表中的每 一條候選路徑進(jìn)行路徑擴(kuò)展，并計(jì)算出各條擴(kuò)展后路徑的可靠性度量值；然后剔除可靠 性度量值小于當(dāng)前層的可靠性度量閾值的擴(kuò)展后路徑，并判斷剩余的擴(kuò)展后路徑數(shù)量是 否大于預(yù)設(shè)的最大列表長度1_，如是，則繼續(xù)剔除剩余的擴(kuò)展后路徑中可靠性度量值最 小的部分，使最終剩余的擴(kuò)展后路徑數(shù)量不大于1_;最后按照文獻(xiàn)[C.Zhang,Z.Wang,X. You,andB.Yuan,"Efficientadaptivelistsuccessivecancellationdecoder forpolarcodes,'，inProc.ofAsilomarConferenceonSignals,Systems,and Computers(Asilomar)，PacificGrove,USA,Nov. 2014.]的方法進(jìn)行路徑的自適應(yīng)選取。在 此搜索過程中，鏈表長度1〈1_，但長度是不固定的。當(dāng)搜索到樹圖的葉子節(jié)點(diǎn)時(shí)，選取候選 路徑中度量值最大的路徑，即為譯碼結(jié)果。
[0041] 圖4顯示了本發(fā)明連續(xù)消除列表極化譯碼器的譯碼流程，其具體步驟如下：
[0042] 1)初始化路徑列表及其度量值列表：PQ= [0, 0, · · ·，0]，L。= [0, 0, · · ·，0]。
[0043] 2)路徑擴(kuò)展：對上一層路徑列表Pi[Pu1}il，Pu1},2,. . .，Pu1},J中的每一條路 徑，分別添加一位"0"和" 1"得到擴(kuò)展路徑列表Pi=[Pn，Pli2,...，PiJ，，并根據(jù)以下迭代 公式得到度量值列表L1=[Lu，Lli2,...，Lli2J。
[0044]
[0045] 3)對擴(kuò)展路徑進(jìn)行寬松排序：計(jì)算當(dāng)前層路徑的L_(L_)或L_n，得到B。。結(jié)合 離線仿真得到的最優(yōu)s，可得到最終分界點(diǎn)B;進(jìn)而，將擴(kuò)展路徑列表Pi劃分為兩個子列表Pd= 1 彡j彡 2m}，Pu= {PdkpB，1 彡j彡 2m}，保留列表Pu。
[0046] 4)從列表Pu中自適應(yīng)更新候選路徑列表：與s的選取類似，閾值T也通過預(yù)先 離線仿真得到，具體細(xì)節(jié)可參見文獻(xiàn)[C.Zhang,Ζ.Wang,X.You,andΒ.Yuan,"Efficient adaptivelistsuccessivecancellationdecoderforpolarcodes,'，inProc. ofAsilomarConferenceonSignals,Systems,andComputers(Asilomar),Pacific Grove，USA，Nov. 2014.]。若2m>l_時(shí)，去除較小度量值的2m-l_個路徑。最終得到路徑 數(shù)小于等于1_的路徑列表Pa，并進(jìn)行以下處理：當(dāng)lg(kj+1)>T(1彡j〈2m)時(shí)，僅保留 Pu加入候選路徑列表，當(dāng)前的鏈表長度1縮減為1 _/2 ;否則，同時(shí)保留Ρ,,，Ρι]+1加入候 選路徑列表，1保持不變。
[0047] 5)譯碼結(jié)束判斷：若i+1 =N，選取為最大度量路徑，即可得到譯碼 輸出?;否則，返回步驟3)。
[0048] 對于（1024, 512)的極化碼，當(dāng)1 (1_) = 2時(shí)，傳統(tǒng)的SCL、自適應(yīng)的SCL及本發(fā)明 所提出的SCL譯碼器的性能對比如圖5所示，平均列表長度的比較如表1所示。其中，SC listdecoder(mean)，SClistdecoder(linearmean)及SClistdecoder(max)，分別代 表B。的3種不同的選取方法。由圖5可知，相比傳統(tǒng)SCL譯碼器，本發(fā)明SCL譯碼器帶來 的譯碼性能損失幾乎可忽略。顯而易見，這一性能損失源于s選取過程中，復(fù)雜度與檢測性 能的折衷考慮?？珊雎孕阅軗p失將降低計(jì)算復(fù)雜度。
[0049] 在表1中，Adap.SCL代表已有的自適應(yīng)SCL譯碼器，Pro.SCL.M，Pro.SCL.LM及 Pro.SCL.MAX分別代表基于均值，線性均值及最大值的改進(jìn)SCL譯碼器。M.Adap.RED是指相 比已有的自適應(yīng)SCL譯碼器，基于均值的改進(jìn)SCL譯碼器平均列表長度減少的百分比。由 表1可知，基于三種改進(jìn)策略的SCL譯碼器的平均列表長度均小于已有自適應(yīng)SCL譯碼器。 相比已有的自適應(yīng)SCL譯碼器，具有最長平均列表長度的基于均值的改進(jìn)SCL譯碼器，平均 表長減少了 10%以上。因此，相比已有的自適應(yīng)SCL譯碼器，本發(fā)明的改進(jìn)SCL譯碼器的平 均列表長度均減小了 10%以上。
[0050] 表1 :不同SCL譯碼器的平均表長
[0051]
[0052] 為方便起見，以基于均值的改進(jìn)SCL譯碼器為例。對于給定的鏈表長度1，假設(shè) 已有自適應(yīng)SCL與改進(jìn)SCL譯碼器的平均表長為以￥和匕D不同SCL譯碼器計(jì)算復(fù)雜度分 析如表2所示。其中，Met.UP及Met.COM分別代表路徑度量值的更新與比較復(fù)雜度。由于 / >' >匕（表1)，由表2可知，改進(jìn)SCL譯碼器具有最低的計(jì)算復(fù)雜度，其路徑度量值的 更新和比較復(fù)雜度分別為log2Λ〇，0(Λ7^)。因此，改進(jìn)的SCL譯碼器將路徑度量值 的比較復(fù)雜度由〇(Nllog2l)降低為0(Ν1)，同時(shí)1減小了 10%以上，進(jìn)而降低了整體的計(jì) 算復(fù)雜度。
[0053] 表2 :不同SCL譯碼器的計(jì)算復(fù)雜度
[0054]
[0055] 與現(xiàn)有極化譯碼器想比，本發(fā)明的主要貢獻(xiàn)在于：將提出的路徑度量值寬松排序 與自適應(yīng)極化譯碼器相結(jié)合，在譯碼性能和復(fù)雜度折衷策略的前提下，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的連續(xù) 消除列表極化譯碼器，既保證了與傳統(tǒng)譯碼器一致的檢測性能，又大大降低了譯碼復(fù)雜度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種列表連續(xù)消除極化碼譯碼方法，利用列表連續(xù)消除算法對極化編碼序列所對應(yīng) 的碼樹進(jìn)行最優(yōu)路徑的搜索，從而得到譯碼結(jié)果；其特征在于，搜索過程中，對于碼樹的第 i層，1 <i〈N，N為極化編碼序列的碼長，按照以下方法更新候選路徑列表：首先對上一層 候選路徑列表中的每一條候選路徑進(jìn)行路徑擴(kuò)展，并計(jì)算出各條擴(kuò)展后路徑的可靠性度量 值；然后剔除可靠性度量值小于當(dāng)前層的可靠性度量閾值的擴(kuò)展后路徑，并判斷剩余的擴(kuò) 展后路徑數(shù)量是否大于預(yù)設(shè)的最大列表長度1_，如是，則繼續(xù)剔除剩余的擴(kuò)展后路徑中可 靠性度量值最小的部分，使最終剩余的擴(kuò)展后路徑數(shù)量不大于1_;最后，對最終剩余的擴(kuò) 展后路徑進(jìn)行以下處理：兩兩比較其可靠性度量值的常用對數(shù)，如兩者差值大于預(yù)設(shè)閾值 T，則剔除其中可靠性度量值較小者；用最后剩余的擴(kuò)展后路徑更新當(dāng)前層的選路徑列表； 其中，當(dāng)前層的可靠性度量閾值B通過下式確定： B = B〇/s 式中，B。為上一層候選路徑列表中的候選路徑的擴(kuò)展后路徑的可靠性度量值的均值， 或者上一層候選路徑列表中的候選路徑的擴(kuò)展后路徑的最大、最小可靠性度量值的平均 值，或者上一層候選路徑列表中的候選路徑的擴(kuò)展后路徑的最大可靠性度量值的一半；控 制因子s預(yù)先通過仿真優(yōu)化得到。2. 如權(quán)利要求1所述列表連續(xù)消除極化碼譯碼方法，其特征在于，所述控制因子s的仿 真優(yōu)化是以譯碼的誤比特率與計(jì)算復(fù)雜度的乘積最小為優(yōu)化目標(biāo)。3. -種列表連續(xù)消除極化碼譯碼裝置，其特征在于，使用如權(quán)利要求1或2所述譯碼方 法。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種列表連續(xù)消除極化碼譯碼方法，屬于無線信道編碼技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明在對碼樹進(jìn)行搜索過程中，按照以下方法更新候選路徑列表：首先對上一層候選路徑列表中的每一條候選路徑進(jìn)行路徑擴(kuò)展，并計(jì)算出各條擴(kuò)展后路徑的可靠性度量值；然后剔除可靠性度量值小于當(dāng)前層的可靠性度量閾值的擴(kuò)展后路徑，并判斷剩余的擴(kuò)展后路徑數(shù)量是否大于預(yù)設(shè)的最大列表長度<i>l</i>max，如是，則繼續(xù)剔除剩余的擴(kuò)展后路徑中可靠性度量值最小的部分，使最終剩余的擴(kuò)展后路徑數(shù)量不大于<i>l</i>max；最后進(jìn)行路徑的自適應(yīng)選取。本發(fā)明將路徑度量值寬松排序與現(xiàn)有自適應(yīng)極化譯碼器相結(jié)合，既保證了與傳統(tǒng)譯碼器一致的檢測性能，又大大降低了譯碼復(fù)雜度。
【IPC分類】H03M13/13
【公開號】CN105281785
【申請?zhí)枴緾N201510690141
【發(fā)明人】張川, 楊俊梅, 尤肖虎
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月22日