信道编译码方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种信道编译码方法及装置，其中，信道编码方法包括：编码器获取信息比特索引集合；编码器根据待编码的第一信息比特和信息比特索引集合，生成第二比特向量；编码器将第二比特向量进行Polar码编码生成编码后的第一码字，本发明的技术方案，通过编码器首先获取信息比特索引集合，根据待编码的第一信息比特和信息比特索引集合，生成第二比特向量，再将第二比特向量进行Polar码编码生成编码后的第一码字，可以实现较低复杂度地将Polar码转换成系统码，并且可以提高其误比特率性能。
【专利说明】信道编译码方法及装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种信道编译码方法及装置。
【背景技术】
[0002]通信系统中通常采用编码技术提高数据传输的可靠性，保证通信的质量。极化码(Polar code)是第一个理论上证明可以取得香农容量且具有低编译码(编译码复杂度均为O(NlogN))复杂度的编译码算法。
[0003]Polar码是一种线性块码，原始Polar码编码后的码字中没有包含信息比特，为非系统码，由于部分通信技术需要使用系统码进行编译码，这就使得原始Polar码在一些通信技术中的应用受到限制，现有技术采用高斯消元法(Gaussian eliminat1n basedmethod)将Polar码变换为系统码。但是，现有技术将Polar码变换为系统码后,其复杂度增加到0(N3)，增加了 Polar码的复杂度。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供一种信道编译码方法及装置，可以实现较低复杂度地将Polar码转换成系统码，并且可以提高其误比特率性能。
[0005]本发明第一方面，提供一种信道编码方法，包括:
[0006]编码器获取信息比特索引集合；
[0007]所述编码器根据待编码的第一信息比特和所述信息比特索引集合，生成第二比特向量;
[0008]所述编码器将所述第二比特向量进行极化Polar码编码生成编码后的第一码字。
[0009]在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述编码器获取信息比特索引集合，包括:包括:
[0010]所述编码器根据冻结Frozen比特索引集合确定所述信息比特索引集合。
[0011]结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述编码器根据待编码的第一信息比特和信息比特索引集合，生成第二比特向量，包括:
[0012]所述编码器将所述待编码的第一信息比特进行Polar码编码生成编码后的第二码字；
[0013]所述编码器从所述编码后的第二码字提取所述信息比特索引集合的序号对应的比特作为所述第二比特向量。
[0014]结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述编码器根据待编码的第一信息比特和信息比特索引集合，生成第二比特向量，包括:
[0015]所述编码器根据第一矩阵中的所述信息比特索引集合的行索引和列索引分别对应元素生成子矩阵，其中，所述第一矩阵为B'、广1、或者，Bn为转置矩阵，表示F的η次克罗内克积，F为
【权利要求】
1.一种信道编码方法，其特征在于，包括: 编码器获取信息比特索引集合； 所述编码器根据待编码的第一信息比特和所述信息比特索引集合，生成第二比特向量; 所述编码器将所述第二比特向量进行极化Polar码编码生成编码后的第一码字。
2.根据权利要求1所述的信道编码方法，其特征在于，所述编码器获取信息比特索引集合，包括: 所述编码器根据冻结Frozen比特索引集合确定所述信息比特索引集合。
3.根据权利要求1或2所述的信道编码方法，其特征在于，所述编码器根据待编码的第一信息比特和所述信息比特索引集合，生成第二比特向量，包括: 所述编码器将所述待编码的第一信息比特进行Polar码编码生成编码后的第二码字；所述编码器从所述编码 后的第二码字提取所述信息比特索引集合的序号对应的比特作为所述第二比特向量。
4.根据权利要求1或2所述的信道编码方法，其特征在于，所述编码器根据待编码的第一信息比特和所述信息比特索引集合，生成第二比特向量，包括: 所述编码器根据第一矩阵中的所述信息比特索引集合的行索引和列索引分别对应元素生成子矩阵，其中，所述第一矩阵为BnF、n或者产，Bn为转置矩阵，产表示F的η次克罗内克积，F为
所述编码器使用所述子矩阵对所述待编码的第一信息比特进行线性变换生成所述第二比特向量。
5.根据权利要求4所述的信道编码方法，其特征在于，所述编码器使用所述子矩阵对所述待编码的第一信息比特进行线性变换生成所述第二比特向量，包括: 应用以下公式获得所述第二比特向量Ub:
Ub=UaXGaa ; 其中，Ua为所述第一信息比特，Gaa为所述子矩阵。
6.根据权利要求4所述的信道编码方法，其特征在于，所述编码器使用所述子矩阵对所述待编码的第一信息比特进行线性变换生成所述第二比特向量，包括: 应用以下公式获得所述第二比特向量Ub: uB=uAXmod (inv (Gaa), 2)； 其中，uA为所述第一信息比特，Gaa为所述子矩阵，inv(Gaa)表示对所述Gaa进行求逆运算，所述mod (inv (Gaa)，2)表示对求逆运算后的Gaa进行模2运算。
7.根据权利要求4所述的信道编码方法，其特征在于，所述编码器将所述第二比特向量进行极化Polar码编码生成编码后的第一码字，具体为: 所述编码器根据所述Fea生成第二矩阵； 所述编码器利用frozen比特和所述第二矩阵对所述第二比特向量进行Polar编码获得所述编码后的第一码字。
8.根据权利要求7所述的信道编码方法，其特征在于，所述编码器根据所述Fen生成第二矩阵，包括: 应用以下公式获得所述第二矩阵Gn.:
。
9.根据权利要求7所述的信道编码方法，其特征在于，所述编码器根据所述F-生成第二矩阵，包括: 应用以下公式获得所述第二矩阵Gn.:
10.根据权利要求7所述的信道编码方法，其特征在于，所述编码器利用frozen比特和所述第二矩阵对所述第二比特向量进行Polar编码获得所述编码后的第一码字，包括: 应用以下公式获得所述编码后的第一码字: 其中，uB为所述第二比特向量，为所述frozen比特，A为所述信息比特索引集合，Ae为frozen比特索引集合，Gn.(A)由所述第二矩阵Gn.中A的索引对应的行组成，Gn.(Ac)由所述Gn.中Ae的索引对应的行组成，?为模2加运算。
11.一种信道译码方法，其特征在于，包括: 译码器获取信息比特索引集合； 所述译码器对接收到的待译码的向量进行极化Polar码译码生成第三比特向量； 所述译码器根据所述第三比特向量和所述信息比特索引集合，生成译码后的第四信息比特。
12.根据权利要求11所述的信道译码方法，其特征在于，所述译码器获取信息比特索引集合，包括:: 所述译码器根据冻结Frozen比特索引集合确定所述信息比特索引集合。
13.根据权利要求11或12所述的信道译码方法，其特征在于，所述译码器根据所述第三比特向量和信息比特索引集合，生成译码后的第四信息比特，包括: 所述译码器将所述第三比特向量进行Polar码编码生成编码后的第二码字； 所述译码器从所述编码后的第二码字提取所述信息比特索引集合的序号对应的比特作为所述译码后的第四信息比特。
14.根据权利要求11或12所述的信道译码方法，其特征在于，所述译码器根据所述第三比特向量和信息比特索引集合，生成译码后的第四信息比特，包括: 所述译码器根据第一矩阵中的所述信息比特索引集合的行索引和列索引分别对应元素生成子矩阵，其中，所述第一矩阵为或者厂,Bn为转置矩阵，表示F的η次克罗内克积，F为
所述译码器使用所述子矩阵对所述第三比特向量进行线性变换生成所述译码后的第四信息比特。
15.根据权利要求14所述的信道译码方法，其特征在于，所述译码器使用所述子矩阵对所述第三比特向量进行线性变换生成所述译码后的第四信息比特，包括: 应用以下公式获得所述第四信息比特W4:
其中％力所述第三比特向量，Gaa为所述子矩阵。
16.根据权利要求14所述的信道译码方法，其特征在于，若所述第一矩阵为Fen，则所述译码器使用所述子矩阵对所述第三比特向量进行线性变换生成所述译码后的第四信息比特之前，所述方法还包括: 所述译码器对所述第三比特向量进行比特反转处理； 相应地，所述译码器使用所述子矩阵对所述第三比特向量进行线性变换生成所述译码后的第四信息比特，包括: 所述译码器根据所述子矩阵对比特反转处理后的第三比特向量进行线性变换生成所述译码后的第四信息比特。
17.—种编码器，其特征在于，包括: 第一确定模块，用于获取信息比特索引集合； 第一生成模块，用于根据待编码的第一信息比特和所述信息比特索引集合，生成第二比特向量； 编码模块，用于将所述第二比特向量进行极化Polar码编码生成编码后的第一码字。
18.根据权利要求17所述的编码器，其特征在于，所述第一确定模块，还用于在所述根据待编码的第一信息比特和信息比特索引集合，生成第二比特向量之前，根据冻结Frozen比特索引集合确定所述信息比特索引集合。
19.根据权利要求17或18所述的编码器，其特征在于，所述第一生成模块，包括: 第一编码单元，用于将所述待编码的第一信息比特进行Polar码编码生成编码后的第二码字； 第一提取单元，用于从所述编码后的第二码字提取所述信息比特索引集合的序号对应的比特作为所述第二比特向量。
20.根据权利要求17或18所述的编码器，其特征在于，所述第一生成模块，包括: 第一生成单元，用于根据第一矩阵中的所述信息比特索引集合的行索引和列索引分别对应元素生成子矩阵，其中，所述第一矩阵为z H或者F--，BN为转置矩阵，表示F的η次克罗内克积，F为
； 第一变换单元，用于使用所述子矩阵对所述待编码的第一信息比特进行线性变换生成所述第二比特向量。
21.根据权利要求20所述的编码器，其特征在于，所述第一变换单元，具体用于: 应用以下公式获得所述第二比特向量uB:
Ub=UaXGaa ; 其中，Ua为所述第一信息比特，Gaa为所述子矩阵。
22.根据权利要求20所述的编码器，其特征在于，所述第一变换单元，具体用于: 应用以下公式获得所述第二比特向量uB:
uB=uAX mod (inv (Gaa), 2)； 其中，inv(GAA)表示对所述Gaa进行求逆运算,所述mod (inv (Gaa), 2)表示对求逆运算后的Gaa进行模2运算。
23.根据权利要求20所述的编码器，其特征在于，所述编码模块，具体用于: 根据所述/^生成第二矩阵； 利用frozen比特和所述第二矩阵对所述第二比特向量进行Polar编码获得所述编码后的第一码字。
24.根据权利要求23所述的编码器，其特征在于，所述编码模块，还用于: 应用以下公式获得所述第二矩阵Gn.:
25.根据权利要求23所述的编码器，其特征在于，所述编码模块，还用于: 应用以下公式获得所述第二矩阵Gn.:
26.根据权利要求23所述的编码器，其特征在于，所述编码模块，具体用于: 应用以下公式获得所述编码后的第一码字X
其中，uB为所述第二比特向量，为所述frozen比特，A为所述信息比特索引集合，Ae为frozen比特索引集合，Gn.(A)由所述第二矩阵Gn.中A的索引对应的行组成，Gn.(Ac)由所述Gn.中Ae的索引对应的行组成，?为模2加运算。
27.—种译码器，其特征在于，包括: 第二确定模块，用于获取信息比特索引集合； 译码模块，用于对 接收到的待译码的向量进行极化Polar码译码生成第三比特向量；第二生成模块，用于获取信息比特索引集合，根据所述第三比特向量和所述信息比特索引集合，生成译码后的第四信息比特。
28.根据权利要求27所述的译码器，其特征在于，所述第二确定模块，还用于在所述根据所述第三比特向量和信息比特索引集合，生成译码后的第四信息比特之前，根据冻结Frozen比特索引集合确定所述信息比特索引集合。
29.根据权利要求27或28所述的译码器，其特征在于，所述第二生成模块，包括: 第二编码单元，用于将所述第三比特向量进行Polar码编码生成编码后的第二码字； 第二提取单元，用于从所述编码后的第二码字提取所述信息比特索引集合的序号对应的比特作为所述译码后的第四信息比特。
30.根据权利要求27或28所述的译码器，其特征在于，所述第二生成模块，包括: 第二生成单元，用于根据第一矩阵中的所述信息比特索引集合的行索引和列索引分别对应元素生成子矩阵，其中，所述第一矩阵为或者Fm，Bn为转置矩阵，F u表示F的η次克罗内克积，F为
第二变换单元，用于使用所述子矩阵对所述第三比特向量进行线性变换生成所述译码后的第四信息比特。
31.根据权利要求30所述的译码器，其特征在于，所述第二变换单元，具体用于: 应用以下公式获得所述第四信息比特&:
其中uB所述第三比特向量，GmS所述子矩阵。
32.根据权利要求30所述的译码器，其特征在于，还包括: 反转模块，用于若所述第一矩阵为Fen，对所述第三比特向量进行比特反转处理； 相应地，所述第二变换单元，具体用于: 使用子矩阵对比特反转处理后的第三比特向量进行线性变换生成译码后的第四信息比特。
【文档编号】H04L1/00GK104079370SQ201310102529
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月27日 优先权日:2013年3月27日
【发明者】沈晖, 李斌 申请人:华为技术有限公司