極化碼的譯碼算法研究與硬件實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-12-23 10:13
極化碼是一種基于信道極化現(xiàn)象的新型信道編碼,具有能夠達(dá)到香農(nóng)限與編譯碼復(fù)雜度低的特點(diǎn),已被國(guó)際移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP確定為5G控制信道的編碼方案。相對(duì)于低密度奇偶校驗(yàn)碼(Low-density Parity-check,LDPC)的置信傳播(Belief Propagatio,BP)譯碼算法,目前極化碼多采用串行抵消(Successive-Cancellation,SC)譯碼算法,其延遲較高,不能滿足未來(lái)通信系統(tǒng)對(duì)于高吞吐率與低延遲的要求。因此如何降低極化碼的譯碼延遲,提高吞吐率,是當(dāng)前極化碼亟待解決的問(wèn)題。本文緊密圍繞極化碼應(yīng)用存在的問(wèn)題,對(duì)極化碼譯碼算法、極化碼譯碼器設(shè)計(jì)等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,其主要工作內(nèi)容如下:1:從極化碼的本質(zhì),信道極化現(xiàn)象入手,介紹了信道極化與極化碼構(gòu)造的具體過(guò)程,為后續(xù)展開(kāi)極化碼譯碼算法研究奠定理論基礎(chǔ)。首先分析構(gòu)建極化信道的前后兩個(gè)過(guò)程,信道組合與信道分裂。隨后闡述了極化信道可靠性的衡量方法。最后,針對(duì)BEC信道條件給出碼字構(gòu)造與挑選可靠極化信道的方法。2:為了降低極化碼SC譯碼算法的延遲,提出了基于SSC(Simplified Successiv...
【文章來(lái)源】:桂林電子科技大學(xué)廣西壯族自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
子信道對(duì)應(yīng)的信道容量
圖 2-8 不同信道容量對(duì)應(yīng)子信道數(shù)量 2-8 可以看出,經(jīng)過(guò)信道極化操作之后的子信道容量?jī)蓸O分化明顯道容量趨于 0,同樣也有將近一半的子信道其容量趨于 1,若碼率設(shè)道容量最大的 512 個(gè)子信道對(duì)應(yīng)的位置作為信息比特位置,其余子比特。圖 2-7 可以給出 BEC 信道對(duì)應(yīng)的凍結(jié)/信息比特位置序列,按照每排列可得:000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001000000000000000000000000000001100010111011111110000000000000000000000000000000000000000000000010000000000000000000000000001011100001111111111100000000000000010000000100011111000000010111111000101110111111111111111111111111111111111111111111111111111100000000000000000000000000000000000000000010001011100000010111111100000111011111110111111111111111000000000000011100101111111111111111111111111110111111111111111111111111111111111111111111111100000001000101110011111111111111011111111111111011111111111111111111111111111111111111111111111111111111
otherwise 更清楚的闡述 SCL 譯碼算法,此處給出碼長(zhǎng)為 N 4,信息比極化碼 SCL 譯碼樹(shù)狀結(jié)構(gòu),如圖 3-2 所示。 2 .0 2 .0 4 .8 2.00 10 10 1 2 .0 15.60 1第1層第2層第3層第4層圖 3-2 SCL 樹(shù)狀譯碼結(jié)構(gòu)過(guò)程同樣可以采用譯碼樹(shù)的形式表示,碼長(zhǎng)為 4 的極化碼所對(duì)應(yīng)層,每一層代表一次譯碼判決,此處的 SCL 譯碼算法參數(shù)為 L 路徑,等效于 SC 譯碼算法。圖 3-3 給出了列表分別為 1,2,4,8,16仿真結(jié)果,仿真選取的極化碼為碼長(zhǎng) 1024,碼率為 0.5,信道條件為為 10000 幀。當(dāng)列表數(shù)量為 1 時(shí),SCL 譯碼算法等效于 SC 譯碼算
本文編號(hào):3548289
【文章來(lái)源】:桂林電子科技大學(xué)廣西壯族自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
子信道對(duì)應(yīng)的信道容量
圖 2-8 不同信道容量對(duì)應(yīng)子信道數(shù)量 2-8 可以看出,經(jīng)過(guò)信道極化操作之后的子信道容量?jī)蓸O分化明顯道容量趨于 0,同樣也有將近一半的子信道其容量趨于 1,若碼率設(shè)道容量最大的 512 個(gè)子信道對(duì)應(yīng)的位置作為信息比特位置,其余子比特。圖 2-7 可以給出 BEC 信道對(duì)應(yīng)的凍結(jié)/信息比特位置序列,按照每排列可得:000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001000000000000000000000000000001100010111011111110000000000000000000000000000000000000000000000010000000000000000000000000001011100001111111111100000000000000010000000100011111000000010111111000101110111111111111111111111111111111111111111111111111111100000000000000000000000000000000000000000010001011100000010111111100000111011111110111111111111111000000000000011100101111111111111111111111111110111111111111111111111111111111111111111111111100000001000101110011111111111111011111111111111011111111111111111111111111111111111111111111111111111111
otherwise 更清楚的闡述 SCL 譯碼算法,此處給出碼長(zhǎng)為 N 4,信息比極化碼 SCL 譯碼樹(shù)狀結(jié)構(gòu),如圖 3-2 所示。 2 .0 2 .0 4 .8 2.00 10 10 1 2 .0 15.60 1第1層第2層第3層第4層圖 3-2 SCL 樹(shù)狀譯碼結(jié)構(gòu)過(guò)程同樣可以采用譯碼樹(shù)的形式表示,碼長(zhǎng)為 4 的極化碼所對(duì)應(yīng)層,每一層代表一次譯碼判決,此處的 SCL 譯碼算法參數(shù)為 L 路徑,等效于 SC 譯碼算法。圖 3-3 給出了列表分別為 1,2,4,8,16仿真結(jié)果,仿真選取的極化碼為碼長(zhǎng) 1024,碼率為 0.5,信道條件為為 10000 幀。當(dāng)列表數(shù)量為 1 時(shí),SCL 譯碼算法等效于 SC 譯碼算
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