一种简化的SC译码算法

本发明涉及一种sc译码算法，属于译码。

背景技术：

1、作为第一个被证明能达到香农限的编码方案，polar自提出以来就受到了学术界和工业界的广泛关注。在第五代移动通信中也被确定为embb场景下控制信道的编码方案。并且polar码的构造相对简单，且以蝶形结构为基础的迭代过程结构良好，时延相对更低，更便于硬件实现；然而，在现有的polar译码中仍然存在一定的问题；首先，sc译码算法步骤冗余，sc译码算法是串行相消的逐比特译码算法，在译码的过程中先进行初始化，之后进行蝶形结构进行逐层节点更新和部分和更新进行译码，最后再通过得到的对数似然值进行译码判决。在蝶形结构最后一个阶段的更新过程中，可以同时进行f节点和g节点的运算，进一步减少译码周期，从而达到优化冗余的效果；其次，polar的译码的相关实现装置较少；基于fpga的硬件实现能很大程度的polar码的工程应用价值。因为相应模块的设计，即使译码方法相同，硬件实现后也可能表现出来不同的效果，加上polar码的译码方法众多，最终所表现出来的效果参差不齐。基于sc译码算法进行判决改进以及硬件实现，在消耗硬件资源以及最高频率上有一定的优势，可以进一步扩展polar码的应用。

技术实现思路

1、本发明为解决sc译码算法步骤冗余和polar的译码的相关实现装置较少的问题，进而提出一种简化的sc译码算法。

2、本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的具体步骤如下：

3、步骤一、确定判决输入和信息比特合集a以及冻结比特合集ac；

4、其中和是蝶形运算n-1阶段两个节点c和d的对数似然值；集合a表示的是信息比特集合，即要传输的信息比特，ac表示冻结比特集合，与信息比特集合相反，代表相应序号的子信道传输的比特是固定值，一般都取0且对于收发双方是已知的；

5、步骤二、判断是否满足和都是冻结比特；

6、步骤三、判断是否满足和都不是冻结比特；

7、步骤四、判断是否满足是冻结比特，不是冻结比特；

8、步骤五、判断是否满足是冻结比特，不是冻结比特；

9、步骤六、输出译码结果和并重复sc译码的迭代过程。

10、进一步的，步骤二中判断是否满足和都是冻结比特，即判断是否序号2i-1和2i都包含于信息比特合集a，如果不满足，进行下一步；

11、如果满足，计算的取值大小。然后针对四个值的大小进行比较：

12、如果最大值是则译码结果为和

13、如果最大值是0，则译码结果为和

14、如果最大值是则译码结果为和

15、如果最大值是则译码结果为和

16、进一步的，步骤三中判断是否满足和都不是冻结比特，即判断是否序号2i-1和2i都包含于冻结比特合集ac，如果不满足，进行下一步；如果满足，直接进行译码判决，判决结果为和

17、进一步的，步骤四中判断是否满足是冻结比特，不是冻结比特，即判断是否序号2i-1包含于冻结比特合集ac且序号2i包含于信息比特合集a，如果不满足，进行下一步；

18、如果满足，先进行比特的译码判决，判决结果为

19、计算的取值大小，如果大于等于0，则译码判决相反，则判决

20、进一步的，步骤五中判断是否满足是冻结比特，不是冻结比特，即判断是否序号2i包含于冻结比特合集ac且序号2i-1包含于信息比特合集a，如果不满足，进行下一步；

21、如果满足，先进行比特的译码判决，判决结果为

22、计算的取值大小，如果大于等于0，则译码判决相反，则判决

23、本发明的有益效果是：本发明基于polar的sc译码进行了迭代过程的简化，主要体现在蝶形结构运算过程中最后一个阶段的简化运算，在简化的过程中，采用上下节点同时计算的方式，没有引入过多的实现复杂度，在误码率性能基本保持一致的情况下，能够减少polar码的sc译码的译码周期，降低时延，更贴合现如今通信系统的高可靠和低时延特性。并且本发明进行了基于简化后sc译码算法的硬件实现，说明该简化算法的可实现性，且具体的硬件实现验证了在最高频率和资源利用率上的优势，可以提升polar码在工业界应用能力，使其具有更大的竞争力和更广的适用范围，是具有现实意义和实际应用价值的。

技术特征：

1.一种简化的sc译码算法，其特征在于：所述一种简化的sc译码算法是通过如下步骤实现的：

2.根据权利要求1所述的一种简化的sc译码算法，其特征在于：步骤二中判断是否满足和都是冻结比特，即判断是否序号2i-1和2i都包含于信息比特合集a，如果不满足，进行下一步；

3.根据权利要求1所述的一种简化的sc译码算法，其特征在于：步骤三中判断是否满足和都不是冻结比特，即判断是否序号2i-1和2i都包含于冻结比特合集ac，如果不满足，进行下一步；如果满足，直接进行译码判决，判决结果为和

4.根据权利要求1所述的一种简化的sc译码算法，其特征在于：步骤四中判断是否满足是冻结比特，不是冻结比特，即判断是否序号2i-1包含于冻结比特合集ac且序号2i包含于信息比特合集a，如果不满足，进行下一步；

5.根据权利要求1所述的一种简化的sc译码算法，其特征在于：步骤五中判断是否满足是冻结比特，不是冻结比特，即判断是否序号2i包含于冻结比特合集ac且序号2i-1包含于信息比特合集a，如果不满足，进行下一步；

技术总结
一种简化的SC译码算法，它涉及一种SC译码算法。本发明为了解决SC译码算法步骤冗余和Polar的译码的相关实现装置较少的问题。本发明的步骤为：步骤一、确定判决输入和信息比特合集A以及冻结比特合集A<subgt;c</subgt;；步骤二、判断是否满足和都是冻结比特；步骤三、判断是否满足和都不是冻结比特；步骤四、判断是否满足是冻结比特，不是冻结比特；步骤五、判断是否满足是冻结比特，不是冻结比特；步骤六、输出译码结果和并重复SC译码的迭代过程。本发明属于译码技术领域。

技术研发人员：柴源,吴宜航,韩帅,苏欣,张建辉,孟森
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15