1.一種基于LSC-CRC譯碼的分段極化碼編譯碼方法,其特征在于,所述方法包括以下步驟:
A、將多個(gè)獨(dú)立的信道進(jìn)行合并和拆分,得到與獨(dú)立的信道個(gè)數(shù)相同的比特信道,獲取各比特信道的容量,統(tǒng)計(jì)獲取完全極化的比特信道的個(gè)數(shù);其中,比特信道的容量大于預(yù)設(shè)的容量閾值則為完全極化的比特信道;
B、將待傳輸?shù)淖杂尚畔⒈忍匦蛄懈鶕?jù)完全極化的比特信道的個(gè)數(shù)劃分成相應(yīng)個(gè)數(shù)的子序列,對(duì)每一子序列進(jìn)行極化碼編碼,將編碼之后的信息發(fā)送至相應(yīng)的比特信道中;
C、在接收端接收到編碼之后的信息,根據(jù)LSC-CRC譯碼算法分段進(jìn)行譯碼,最后將譯碼后得到的譯碼子序列首尾拼接起來(lái)得到譯碼序列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于LSC-CRC譯碼的分段極化碼編譯碼方法,其特征在于,所述步驟A具體包括:
A1、將n個(gè)獨(dú)立的信道通過(guò)遞歸合并成合并信道;其中,n為正整數(shù);
A2、將合并信道根據(jù)信道的轉(zhuǎn)移概率進(jìn)行拆分,拆分成與獨(dú)立的信道個(gè)數(shù)相同的比特信道;
A3、根據(jù)蒙特卡羅法、密度進(jìn)化法或高斯近似法獲取各比特信道的容量;
A4、統(tǒng)計(jì)獲取完全極化的比特信道的個(gè)數(shù),將完全極化的比特信道的個(gè)數(shù)記為m;其中,比特信道的容量大于0.9則為完全極化的比特信道,m為正整數(shù)、且m≤n。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于LSC-CRC譯碼的分段極化碼編譯碼方法,其特征在于,所述步驟B中具體包括:
B1、根據(jù)待傳輸?shù)男畔⑿蛄?n,k),得到待傳輸?shù)淖杂尚畔⒈忍匦蛄蠪=round(n×k);其中n為碼長(zhǎng),k為碼率;
B2、獲取與完全極化的比特信道的個(gè)數(shù)記為m之差最小的2的冪次數(shù)M,并判斷F是否能被M整除;
B3、當(dāng)F能被M整除時(shí),則將待傳輸?shù)淖杂尚畔⒈忍匦蛄蠪拆分為R個(gè)子序列;其中R=F/M,且每一子序列的長(zhǎng)度為M;
B4、當(dāng)F不能被M整除時(shí),則F除以M的商記為R、余數(shù)記為Q,并將將待傳輸?shù)淖杂尚畔⒈忍匦蛄蠪拆分為R+1個(gè)子序列;其中R+1個(gè)子序列中的前R個(gè)子序列中均填充F的子序列,R+1個(gè)子序列中的最后一個(gè)個(gè)子序列中前Q個(gè)比特位填充F的子序列,后M-Q個(gè)比特位均填充0;
B5、將每一子序列進(jìn)行極化碼編碼,將編碼之后的信息發(fā)送至相應(yīng)的比特信道中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于LSC-CRC譯碼的分段極化碼編譯碼方法,其特征在于,所述步驟C中具體包括:
C1、在接收端接收到編碼之后的信息,并根據(jù)LSC-CRC譯碼算法分段進(jìn)行譯碼,得到相應(yīng)段數(shù)的譯碼子序列;其中LSC-CRC譯碼算法對(duì)應(yīng)公式如下:
其中,表示碼長(zhǎng)為N比特序號(hào)為奇數(shù)位的譯碼似然比,表示碼長(zhǎng)為N比特序號(hào)為偶數(shù)為譯碼似然比,表示碼長(zhǎng)為N/2且比特信道為兩個(gè)位信道異或后組合信道對(duì)應(yīng)傳送比特的譯碼似然比,表示碼長(zhǎng)為N/2且比特信道為沒(méi)有經(jīng)過(guò)異或之后信道對(duì)應(yīng)穿送比特的譯碼似然比。表示表示第i比特位的譯碼似然比,表示第i個(gè)比特的譯碼結(jié)果;
C2、將譯碼子序列首尾拼接起來(lái)得到譯碼序列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于LSC-CRC譯碼的分段極化碼編譯碼方法,其特征在于,所述步驟C2具體包括:
C21、當(dāng)待傳輸?shù)淖杂尚畔⒈忍匦蛄蠪拆分為R個(gè)子序列時(shí),則將R個(gè)譯碼子序列首尾拼接起來(lái)得到譯碼序列;
C22、當(dāng)待傳輸?shù)淖杂尚畔⒈忍匦蛄蠪拆分為R+1個(gè)子序列時(shí),則將前R個(gè)譯碼子序列以及最后1個(gè)譯碼子序列的前M-Q位首尾拼接起來(lái)得到譯碼序列。
6.一種基于LSC-CRC譯碼的分段極化碼編譯碼系統(tǒng),其特征在于,包括:
信道處理及計(jì)算統(tǒng)計(jì)模塊,用于將多個(gè)獨(dú)立的信道進(jìn)行合并和拆分,得到與獨(dú)立的信道個(gè)數(shù)相同的比特信道,獲取各比特信道的容量,統(tǒng)計(jì)獲取完全極化的比特信道的個(gè)數(shù);其中,比特信道的容量大于預(yù)設(shè)的容量閾值則為完全極化的比特信道;
劃分及編碼模塊,用于將待傳輸?shù)淖杂尚畔⒈忍匦蛄懈鶕?jù)完全極化的比特信道的個(gè)數(shù)劃分成相應(yīng)個(gè)數(shù)的子序列,對(duì)每一子序列進(jìn)行極化碼編碼,將編碼之后的信息發(fā)送至相應(yīng)的比特信道中;
譯碼拼接模塊,用于在接收端接收到編碼之后的信息,根據(jù)LSC-CRC譯碼算法分段進(jìn)行譯碼,最后將譯碼后得到的譯碼子序列首尾拼接起來(lái)得到譯碼序列。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于LSC-CRC譯碼的分段極化碼編譯碼系統(tǒng),其特征在于,所述信道處理及計(jì)算統(tǒng)計(jì)模塊具體包括:
遞歸合并單元,用于將n個(gè)獨(dú)立的信道通過(guò)遞歸合并成合并信道;其中,n為正整數(shù);
拆分單元,用于將合并信道根據(jù)信道的轉(zhuǎn)移概率進(jìn)行拆分,拆分成與獨(dú)立的信道個(gè)數(shù)相同的比特信道;
容量獲取單元,用于根據(jù)蒙特卡羅法、密度進(jìn)化法或高斯近似法獲取各比特信道的容量;
統(tǒng)計(jì)單元,用于統(tǒng)計(jì)獲取完全極化的比特信道的個(gè)數(shù),將完全極化的比特信道的個(gè)數(shù)記為m;其中,比特信道的容量大于0.9則為完全極化的比特信道,m為正整數(shù)、且m≤n。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述基于LSC-CRC譯碼的分段極化碼編譯碼系統(tǒng),其特征在于,所述劃分及編碼模塊具體包括:
自由信息比特序列獲取單元,用于根據(jù)待傳輸?shù)男畔⑿蛄?n,k),得到待傳輸?shù)淖杂尚畔⒈忍匦蛄蠪=round(n×k);其中n為碼長(zhǎng),k為碼率;
整除判斷單元,用于獲取與完全極化的比特信道的個(gè)數(shù)記為m之差最小的2的冪次數(shù)M,并判斷F是否能被M整除;
第一拆分單元,用于當(dāng)F能被M整除時(shí),則將待傳輸?shù)淖杂尚畔⒈忍匦蛄蠪拆分為R個(gè)子序列;其中R=F/M,且每一子序列的長(zhǎng)度為M;
第二拆分單元,用于當(dāng)F不能被M整除時(shí),則F除以M的商記為R、余數(shù)記為Q,并將將待傳輸?shù)淖杂尚畔⒈忍匦蛄蠪拆分為R+1個(gè)子序列;其中R+1個(gè)子序列中的前R個(gè)子序列中均填充F的子序列,R+1個(gè)子序列中的最后一個(gè)個(gè)子序列中前Q個(gè)比特位填充F的子序列,后M-Q個(gè)比特位均填充0;
極化及發(fā)送單元,用于將每一子序列進(jìn)行極化碼編碼,將編碼之后的信息發(fā)送至相應(yīng)的比特信道中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述基于LSC-CRC譯碼的分段極化碼編譯碼系統(tǒng),其特征在于,所述譯碼拼接模塊具體包括:
譯碼單元,用于在接收端接收到編碼之后的信息,并根據(jù)LSC-CRC譯碼算法分段進(jìn)行譯碼,得到相應(yīng)段數(shù)的譯碼子序列;其中LSC-CRC譯碼算法對(duì)應(yīng)公式如下:
其中,表示碼長(zhǎng)為N比特序號(hào)為奇數(shù)位的譯碼似然比,表示碼長(zhǎng)為N比特序號(hào)為偶數(shù)為譯碼似然比,表示碼長(zhǎng)為N/2且比特信道為兩個(gè)位信道異或后組合信道對(duì)應(yīng)傳送比特的譯碼似然比,表示碼長(zhǎng)為N/2且比特信道為沒(méi)有經(jīng)過(guò)異或之后信道對(duì)應(yīng)穿送比特的譯碼似然比。表示表示第i比特位的譯碼似然比,表示第i個(gè)比特的譯碼結(jié)果;
拼接單元,用于將譯碼子序列首尾拼接起來(lái)得到譯碼序列。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述基于LSC-CRC譯碼的分段極化碼編譯碼系統(tǒng),其特征在于,所述拼接單元具體包括:
第一拼接分單元,用于當(dāng)待傳輸?shù)淖杂尚畔⒈忍匦蛄蠪拆分為R個(gè)子序列時(shí),則將R個(gè)譯碼子序列首尾拼接起來(lái)得到譯碼序列;
第二拼接分單元,用于當(dāng)待傳輸?shù)淖杂尚畔⒈忍匦蛄蠪拆分為R+1個(gè)子序列時(shí),則將前R個(gè)譯碼子序列以及最后1個(gè)譯碼子序列的前M-Q位首尾拼接起來(lái)得到譯碼序列。