循环冗余校验串行抵消列表解码算法改进

采用动态列表长度及比特翻转,改进循环冗余校验串行抵消列表(CRC-SCL)解码算法,以降低其计算复杂度。与CRC-SCL解码算法采用的固定列表长度不同,改进算法通过动态增加列表长度来选择解码路径。同时,选取路径中似然比最小位进行比特翻转,修正解码序列,降低计算复杂度。在加性高斯白噪声信道下的仿真结果表明,随着Eb/No的增长,改进CRC-SCL算法计算复杂度降低越显著,当Eb/No为1.4dB时,平均计算复杂度可降低62.5%。

一种基于增强奇偶校验码级联极化码的新型编译码方法

极化码作为一种纠错码,具有较好的编译码性能,已成为5G短码控制信道的标准编码方案。但在码长较短时,其性能不够优异。提出一种基于增强奇偶校验码级联极化码的新型编译码方法,在原有的奇偶校验位后设立增强校验位,对校验方程中信道可靠度较低的信息位进行双重校验,辅助奇偶校验码在译码过程中对路径进行修剪,以此提高路径选择的可靠性。仿真结果表明,在相同信道、相同码率码长下,本文提出的新型编译码方法比循环冗余校验(cyclic redundancy check,CRC)码级联极化码、奇偶校验(parity check,PC)码级联极化码误码性能更优异。在高斯信道下,当码长为128、码率为1/2、误码率为10-3时,本文提出的基于增强PC码级联的极化码比PC码级联的极化码获得了约0.3 dB增益,与CRC辅助的极化码相比获得了约0.4 dB增益。

奇偶校验和CRC级联的极化码编译码研究

减少路径分裂次数的列表译码(Split Reduced Successive Cancellation List,SR-SCL)算法以损失部分性能为代价实现了较低的计算复杂度,增强的SR-SCL(Enhanced Split-Reduced SCL,ESR-SCL)算法在保持SR-SCL算法译码性能的同时进一步降低了复杂度。为了提升ESR-SCL算法的译码性能,提出一种奇偶校验和循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)辅助的ESR-SCL算法。首先,构造奇偶校验位,译码阶段根据算法提出的分裂规则进行路径分裂;然后,引入路径分裂次数相对数的概念对路径进行剪枝,运用奇偶校验比特删除校验不通过的路径;最后,结合CRC校验选取译码输出。仿真结果表明,(256,128)的极化码在误块率(Block Error Rate,BLER)为10^(-2)时,与CRC辅助的SR-SCL(CA-SR-SCL)算法相比,提出算法取得了0.21~0.25 dB的性能增益,当信噪比为1 dB时,平均列表大小减少了36.59%。

分段CRC辅助极化码SCL比特翻转译码算法

极化码是一种被严格证明到达信道容量的信道编码方法。虽然串行抵消列表比特翻转(SCLF)译码算法可提高译码性能,但导致较高的译码复杂度。为降低译码复杂度,提出一种分段CRC辅助串行抵消列表比特翻转极化码译码算法。该算法在码字构造过程中,通过添加分段CRC校验,可提前终止翻转译码过程。在中短码长下,可显著降低极化码比特翻转译码复杂度。仿真结果表明,当L=8,Eb N0=1.5 dB时,与SCLF方法翻转2 bit译码算法相比,提出方法的译码复杂度可降低71.9%,同时获得较好的性能增益。

一种基于分段CRC码级联Hash极化码的设计

极化码作为一种线性分组码,具有较低的编码复杂度和确定的构造,但当其为中短码长时,性能会有所降低。提出一种基于分段循环冗余校验(cyclic redundancy check,CRC)码级联Hash极化码的设计方法,该方法在原有Hash极化码(Hash-Polar)的基础上,采用CRC分段校验进行双校验,分段CRC码在译码过程中能辅助路径度量,即对译码路径进行修饰,以此提高路径选择的可靠性,提高性能;另外,分段校验是将校验码分散地添加到输入的信息序列中,译码时对于CRC不通过的情况,可提前终止译码路径以省去不必要的译码计算量。最后,译码结束时,Hash校验码对修饰后的L条路径进行校验,选出最佳译码路径。仿真结果表明,所提出的设计方法比CRC辅助的Hash极化码(Hash-CRC-Polar)误码性能更优异。在高斯信道下,当码长为128bit、码率为1/2、误码率为10时,所提出的基于分段CRC校验码的Hash极化码比Hash-CRC-Polar获得了约0.25 dB的增益。

大气弱湍流信道下松弛极化码译码方法

针对自由空间光通信中存在的大气湍流降低通信系统误码性能的问题,提出了基于松弛极化码的分段式极化码-循环冗余校验-串行抵消列表(PC-CRC-SCL)译码方法,并将其用于自由空间光通信系统中,在大气弱湍流强度下进行了仿真分析。仿真结果表明:与完全极化码的分段式CRC-SCL译码方法相比,在误码率为10-4时,基于松弛极化码的分段式PC-CRC-SCL译码方法获得0.3 dB的编码增益,且编译码的复杂度降低10%~20%,对自由空间光通信系统误码性能有明显的改善。

极化码离散CRC辅助译码

在中短码长下,不带循环冗余校验(CRC)辅助的极化码已经不具有竞争力,为了增强极化码译码性能,一般采用CRC辅助译码。针对传统的集中式CRC辅助方案只能在译码结束后选择路径而无法在译码中做剪枝操作,文章提出一种通过交织器在极化码信息比特间离散分配CRC比特的辅助译码方案,此方案允许CRC比特能够辅助串行抵消列表(SCL)译码期间幸存路径的选择以改善差错性能。仿真结果表明,与集中式CRC辅助译码方案相比,该算法在码率为0.125、误块率在10^(-1)以下、CRC长度为8时提供0.5 dB增益;CRC长度为16时提供1.3 dB增益。

改进的物理层控制信道极化码译码算法研究

为了提高物理层下行控制信道(Physical Downlink control channel PDCCH)极化码译码的吞吐率,降低复杂度,减少第五代无线通信终端的设计面积,本文提出了一种适用于半导体芯片设计的极化码译码算法.鉴于PDCCH携带的控制信息需要盲解的特性,本文采用分布式循环冗余校验辅助串行抵消表的方法研究了PDCCH的Polar译码过程.通过路径排序和分布式CRC校验比特早停功能,对路径进行优化选择,简化了Polar译码的复杂度;提出并行模块组的改进译码方法减小了芯片设计面积.仿真结果表明该方法不仅降低了复杂度,而且保证了译码性能.

一种奇偶校验码级联极化码的系统化设计方法

极化码作为5G的控制信道编码方案,优异的性能非常关键。但极化码的性能与码长成正相关,当其为中短码长时,性能会显著降低,极化码的级联方案能有效提高极化码在中短码长时的性能。该文深入研究极化码的级联方案,在CRC辅助的奇偶校验码级联极化码(PC-CA-Polar)基础上,提出一种奇偶校验码级联极化码的系统化设计方法,完成奇偶校验码与系统极化码的级联设计。该文从系统极化码的角度出发,扩展了极化码目前的级联方案,提出的设计方法比PC-CA-Polar码性能更优异,误码率更低。在高斯信道下,当码长为128,码率为1/2,误码率为10^(-3)时,该文提出的设计方法比PC-CA-Polar码获得了约0.12 dB的增益,比CRC辅助的系统极化码(CA-SPC)获得了约0.35 dB增益。

一种优化错误模式集的极化码SCL-Flip译码算法

针对极化码的错误模式集过大无法统计、位于尾部的循环冗余校验码极易出错以及串行抵消列表翻转(SCL-Flip)译码算法的修正临界集排序较差的问题,提出了一种优化错误模式集的极化码SCL-Flip译码算法。该算法通过缩减循环冗余校验码的校验位数缩减错误模式集,并将循环冗余校验码放置在序列头部可靠性最高的位置,不仅减少了错误,且优化了极化码的距离谱。译码失败时首先根据行权重对修正临界集重排序,然后根据循环冗余校验码的错误模式查找错误模式集得到首错的位置并放置在修正临界集的头部,这样既可提高翻转准确性,又能降低额外的翻转次数。仿真表明,所提算法有较大的性能增益,且翻转次数明显降低。