CN104079370B - 信道编译码方法及装置 - Google Patents
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Abstract
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***码，并且可以提高其误比特率性能。
Description
技术领域
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
通信***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。
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***码，由于部分通信技术需要使用***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 elimination basedmethod）将Polar码变换为***码。但是，现有技术将Polar码变换为***码后，其复杂度增加到O(N3)，增加了Polar码的复杂度。
发明内容
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***码，并且可以提高其误比特率性能。
本发明第一方面，提供一种信道编码方法，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。
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：
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。
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：
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。
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：
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，所述第一矩阵为或者BN为转置矩阵，表示F的n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。
根据第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，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=uA×GAA；
其中，uA为所述第一信息比特，GAA为所述子矩阵。
根据第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，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=uA×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。
根据第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，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。
根据第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述编码器根据所述生成第二矩阵，包括：
应用以下公式获得所述第二矩阵GN.：
根据第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述编码器根据所述生成第二矩阵，包括：
应用以下公式获得所述第二矩阵GN.：
根据第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，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，AC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AC的索引对应的行组成，⊕为模2加运算。
本发明第二方面，提供一种信道译码方法，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。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述译码器获取信息比特索引集合，包括：，还包括：
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。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，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码编码生成编码后第二的码字；
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。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，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BN为转置矩阵，表示F的n次克罗内克积，F为
所述译码器使用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。
根据第二方面的第三种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，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，具体为：
应用以下公式生成所述第四信息比特：
其中，为所述第三比特向量，GAA为所述子矩阵。
根据第二方面的第三种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，若所述第一矩阵为，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，具体为：
根据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。
本发明第三方面，提供一种编码器，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。
在第三方面的第一种可能的实现方式中，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。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能的实现方式中，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。。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第三种可能的实现方式中，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，所述第一矩阵为或者，BN为转置矩阵，表示F的n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。
根据第三方面的第三种可能的实现方式，在第三方面的第四种可能的实现方式中，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=uA×GAA；
其中，uA为所述第一信息比特，GAA为所述子矩阵。
根据第三方面的第三种可能的实现方式，在第三方面的第五种可能的实现方式中，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=uA×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。
根据第三方面的第三种可能的实现方式，在第三方面的第六种可能的实现方式中，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。
根据第三方面的第六种可能的实现方式，在第三方面的第七种可能的实现方式中，所述编码模块，还用于：
应用以下公式获得所述第二矩阵GN.：
根据第三方面的第六种可能的实现方式，在第三方面的第八种可能的实现方式中，所述编码模块，还用于：
应用以下公式获得所述第二矩阵GN.：
根据第三方面的第六种可能的实现方式，在第三方面的第九种可能的实现方式中，所述编码模块，还用于：
应用以下公式生成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，AC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AC的索引对应的行组成，⊕为模2加运算。
本发明第四方面，提供一种译码器，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。
在第四方面的第一种可能的实现方式中，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。
结合第四方面或第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第二种可能的实现方式中，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。
结合第四方面或第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第三种可能的实现方式中，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，BN为转置矩阵，表示F的n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。
根据第四方面的第三种可能的实现方式，在第四方面的第四种可能的实现方式中，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，为所述第三比特向量，GAA为所述子矩阵。
根据第二方面的第三种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，还包括：
反转模块，用于若所述第一矩阵为，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。
本发明实施例提供的信道编译码方法及装置，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***码，并且可以提高其误比特率性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的信道编码方法实施例一的流程图；
图2为本发明提供的信道编码方法实施例二的流程图；
图3为本发明提供的信道编码方法实施例三的流程图；
图4为本发明提供的信道编码方法实施例四的流程图；
图5为本发明提供的信道译码方法实施例一的流程图；
图6为本发明提供的信道译码方法实施例二的流程图；
图7为本发明提供的信道译码方法实施例三的流程图；
图8为本发明提供的信道译码方法实施例四的流程图；
图9为本发明提供的信道译码方法实施例五的流程图；
图10为本发明提供的信道编译码方法实施例一的示意图；
图11为本发明提供的编码器实施例一的结构示意图；
图12为本发明提供的编码器实施例二的结构示意图；
图13为本发明提供的编码器实施例三的结构示意图；
图14为本发明提供的编码器实施例四的结构示意图；
图15为本发明提供的译码器实施例一的结构示意图；
图16为本发明提供的译码器实施例二的结构示意图；
图17为本发明提供的译码器实施例三的结构示意图；
图18为本发明提供的译码器实施例四的结构示意图；
图19为本发明提供的译码器实施例五的结构示意图；
图20为本发明提供的***极化码和原始极化码在SC译码下的性能对比示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，
图1为本发明提供的信道编码方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的信道编码方法，由具有编码能力的设备或者编码器执行，方法包括：
S101、编码器获取信息比特索引集合。
S102、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。
具体来说，信息比特索引集合是在Polar码构造过程中确定的，使用Polar码时，信息比特索引集合已知，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可以实现根据Polar码构造过程中确定的信息比特索引集合将第一信息比特进行线性变换生成第二比特向量。
S103、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。
具体来说，可以使用上述生成的第二比特向量、frozen比特以及Polar码的生成矩阵进行Polar码编码，以生成编码后的第一码字，其中，frozen比特是Polar码中的一种特定比特，是已知的，可以设为0。
Polar码编码后的码字中没有包含信息比特，为非***码，而通过数值仿真验证可以得出，本实施例的信道编码方法可以将非***Polar码变换成***码，且本实施例的信道编码方法的复杂度仍为O(NlogN)，现有技术中，采用高斯消元法（Gaussian eliminationbased method）将Polar码变换为***码后，其复杂度增加到O(N3)，并且本实施例的编码方法同现有技术在同等条件下相比，可获得更好的误比特率性能。
本实施例提供的信道编码方法，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***码，并且可以提高其误比特率性能。
图2为本发明提供的信道编码方法实施例二的流程图，如图2所示，本实施例的信道编码方法，本实施例针对于首先获知Frozen比特索引集合，再根据Frozen比特索引集合确定信息比特索引集合的场景，包括：
S201、编码器根据Frozen比特索引集合确定信息比特索引集合。
具体来说，在Polar码的使用中，编码器根据信息比特索引集合可以确定出Frozen比特索引集合，根据Frozen比特索引集合也可以确定出信息比特索引集合，两者在同一个码长中是互补关系，所以若获知Frozen比特索引集合，则可以先根据Frozen比特索引集合确定信息比特索引集合，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。
S202、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。
S203、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。
本实施例提供的信道编码方法，通过编码器首先根据Frozen比特索引集合确定信息比特索引集合，再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***码，并且可以提高其误比特率性能。
图3为本发明提供的信道编码方法实施例三的流程图，如图3所示，本实施例的信道编码方法，在图1所示实施例的基础上，对S102的一种可能的实现方式进行说明，包括：
S301、编码器将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。
S302、编码器从编码后的第二码字提取信息比特索引集合的序号对应的比特作为第二比特向量。
具体来说，图1所示实施例中S102具体可以通过本实施例中的S301和S302来实现，首先编码器对待编码的第一信息比特和frozen比特进行Polar码编码，再从编码后的第二码字提取信息比特索引集合的序号对应的比特作为第二比特向量，其中，信息比特索引集合是在Polar码构造过程中确定的，使用Polar码时，信息比特索引集合已知，另一种可能的情况为：Frozen比特索引集合已知，首先根据Frozen比特索引集合确定出信息比特索引集合，再从编码后的第二码字提取信息比特索引集合的序号对应的比特作为第二比特向量，可以实现采用Polar码的编码算法快速地、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。
S303、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。
本实施例提供的信道编码方法，通过编码器首先采用Polar码的编码算法快速地、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***码，并且可以提高其误比特率性能。
图4为本发明提供的信道编码方法实施例四的流程图，如图4所示，本实施例的信道编码方法，在图1所示实施例的基础上，对S102的另一种可能的实现方式进行说明，包括：
S401、编码器根据第一矩阵中的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，第一矩阵为或者，BN为转置矩阵，表示F的n次克罗内克积，F为待编码的第一信息比特可以是由K个比特组成的比特向量，其中K≥1。
S402、编码器使用子矩阵对待编码的第一信息比特进行线性变换生成第二比特向量。
具体来说，图1所示实施例中S102具体可以通过本实施例中的S401和S402来实现，上述第一矩阵或可以根据原始Polar码的生成矩阵来确定，子矩阵可以由第一矩阵或中的行索引和列索引都为信息比特索引集合得到，信息比特索引集合是在Polar码构造过程中确定的，使用Polar码时，信息比特索引集合或者Frozen比特索引集合已知。
S403、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。
本实施例提供的信道编码方法，通过编码器首先根据子矩阵对待编码的第一信息比特进行线性变换生成第二比特向量，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***码，并且可以提高其误比特率性能。
进一步地，在图4所示实施例的基础上，S402具体可以包括：
应用以下公式获得第二比特向量uB：
uB=uA×GAA；
其中，uA为第一信息比特，GAA为子矩阵。
进一步地，在图4所示实施例的基础上，S402具体还可以包括：
应用以下公式获得第二比特向量uB：
uB=uA×mod(inv(GAA),2)；
其中，inv(GAA)表示对GAA进行求逆运算，mod(inv(GAA),2)表示对求逆运算后的GAA进行模2运算。
上述两种方式均可以实现使用子矩阵GAA对待编码的第一信息比特uA进行线性变换生成第二比特向量uB。
进一步地，在图4所示实施例的基础上，S403具体可以为：
编码器根据生成第二矩阵；
编码器利用frozen比特和第二矩阵对第二比特向量进行Polar编码获得编码后的第一码字。
具体来说，第二矩阵可以是Polar码的生成矩阵，编码器根据生成第二矩阵的方式具体可以包括两种方式：
方式一：应用以下公式获得第二矩阵GN.：
方式二：应用以下公式获得第二矩阵GN.：
方式一和方式二的区别在于：若Polar码编译码的比特反转操作在发送端进行，则采用方式一根据生成第二矩阵，发送端即进行Polar码编码的一端；若Polar码编译码的比特反转操作在接收端进行，则采用方式二根据生成第二矩阵，接收端即进行Polar码译码的一端。
再进一步地，S403中的编码器利用frozen比特和第二矩阵对第二比特向量进行Polar编码获得编码后的第一码字，可以包括：
应用以下公式获得编码后的第一码字：
其中，uB为第二比特向量，为frozen比特，A为信息比特索引集合，AC为frozen比特索引集合，GN.(A)由第二矩阵GN.中A的索引对应的行组成，GN.(AC)由GN.中AC的索引对应的行组成，⊕为模2加运算。
可以理解的是，根据Polar码编码过程的另一种表达方式也可以对第二比特向量进行Polar码编码生成编码后的第一码字，具体可以为：
应用以下公式获得编码后的第一码字：
其中，GN.为生成矩阵，为第二比特向量uB和frozen比特得到的比特向量。
图5为本发明提供的信道译码方法实施例一的流程图，如图5所示，本实施例的信道译码方法，包括：
S501、译码器获取信息比特索引集合；
S502、译码器对接收到的待译码的向量进行Polar码译码生成第三比特向量。
具体来说，对接收到的待译码的向量进行Polar码译码生成第三比特向量，可以采用串行抵消（Successive Cancellation，简称SC）译码、List译码或BP译码等译码方法。
S503、译码器根据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。
具体来说，信息比特索引集合是在Polar码构造过程中确定的，使用Polar码时，信息比特索引集合已知，根据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可以实现根据Polar码构造过程中确定的信息比特索引集合将第三比特向量进行线性变换生成第四信息比特。
本实施例提供的信道译码方法，通过译码器首先获取信息比特索引集合，对待译码的向量进行Polar码译码生成第三比特向量，再根据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，可以实现较低复杂度地将Polar码转换成***码，并且可以提高其误比特率性能。
图6为本发明提供的信道译码方法实施例二的流程图，如图6所示，本实施例的信道译码方法，本实施例针对于首先获知Frozen比特索引集合，再根据Frozen比特索引集合确定信息比特索引集合的场景，包括：
S601、译码器对接收到的待译码的向量进行Polar码译码生成第三比特向量。
S602、译码器根据Frozen比特索引集合确定信息比特索引集合。
具体来说，在Polar码的使用中，根据信息比特索引集合可以确定出Frozen比特索引集合，根据Frozen比特索引集合也可以确定出信息比特索引集合，两者在同一个码长中是互补关系，所以若获知Frozen比特索引集合，则可以先根据Frozen比特索引集合确定信息比特索引集合，再根据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。
S603、译码器根据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。
本实施例提供的信道译码方法，通过首先译码器对待译码的向量进行Polar码译码生成第三比特向量，根据Frozen比特索引集合确定信息比特索引集合，再根据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，可以实现较低复杂度地将Polar码转换成***码，并且可以提高其误比特率性能。
图7为本发明提供的信道译码方法实施例三的流程图，如图7所示，本实施例的信道译码方法，在图5所示实施例的基础上，对S503的一种可能的实现方式进行说明，包括：
S701、译码器对接收到的待译码的向量进行Polar码译码生成第三比特向量。
S702、译码器将第三比特向量进行Polar码编码生成编码后的第二码字。
S703、译码器从编码后的第二码字提取信息比特索引集合的序号对应的比特作为译码后的第四信息比特。
具体来说，图5所示实施例中S503具体可以通过本实施例中的S702和S703来实现，首先对第三比特向量和frozen比特进行Polar码编码，再从编码后的第二码字提取信息比特索引集合的序号对应的比特作为译码后的第四信息比特，其中，信息比特索引集合是在Polar码构造过程中确定的，使用Polar码时，信息比特索引集合已知，另一种可能的情况为：Frozen比特索引集合已知，首先根据Frozen比特索引集合确定出信息比特索引集合，再从编码后的第二码字提取信息比特索引集合的序号对应的比特作为第四信息比特，可以实现采用Polar码的编码算法快速地、从编码后的第二码字提取信息比特索引集合的序号对应的比特作为译码后的第四信息比特。
本实施例提供的信道译码方法，通过译码器首先对接收到的待译码的向量进行Polar码译码生成第三比特向量，再采用Polar码的编码算法快速地、从编码后的第二码字提取信息比特索引集合的序号对应的比特作为译码后的第四信息比特，可以实现较低复杂度地将Polar码转换成***码，并且可以提高其误比特率性能。
图8为本发明提供的信道译码方法实施例四的流程图，如图8所示，本实施例的信道译码方法，在图5所示实施例的基础上，对S503的另一种可能的实现方式进行说明，包括：
S801、译码器对接收到的待译码的向量进行Polar码译码生成第三比特向量。
具体来说，对接收到的待译码的向量进行Polar码译码生成第三比特向量，可以采用SC译码、List译码或BP译码等译码方法。
S802、译码器根据第一矩阵中的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，第一矩阵为或者，BN为转置矩阵，表示F的n次克罗内克积，F为
S803、译码器使用子矩阵对第三比特向量进行线性变换生成译码后的第四信息比特。
其中，子矩阵由第一矩阵 中信息比特索引集合的行索引和列索引分别对应的元素组成，BN为转置矩阵，表示F的n次克罗内克积，F为
具体来说，图5所示实施例中S503具体可以通过本实施例中的S802和S803来实现，上述第一矩阵或可以根据原始Polar码的生成矩阵来确定，子矩阵可以由第一矩阵或中的行索引和列索引都为信息比特索引集合得到，信息比特索引集合或者Frozen比特索引集合是在Polar码构造过程中确定的，使用Polar码时，信息比特索引集合或者Frozen比特索引集合已知。
本实施例提供的信道译码方法，通过译码器首先对接收到的待译码的向量进行Polar码译码生成第三比特向量，再使用子矩阵对第三比特向量进行线性变换生成译码后的第四信息比特，可以实现较低复杂度地将Polar码转换成***码，并且可以提高其误比特率性能。
进一步地，本发明提供的信道译码方法实施例五，在图8所示实施例的基础上，S803可以包括：
应用以下公式获得第四信息比特：
其中，为第三比特向量，GAA为子矩阵。
具体来说，第四信息比特可以是第一信息比特uA的判决值，第三比特向量可以是第二比特向量uB的判决值。
图9为本发明提供的信道译码方法实施例五的流程图，如图9所示，本实施例的信道译码方法针对比特反转操作在接收端进行的场景，本实施例的信道译码方法，在图8所示实施例的基础上，包括：
S901、译码器对接收到的待译码的向量进行Polar码译码生成第三比特向量。
S902、译码器对第三比特向量进行比特反转处理。
具体来说，若Polar码编译码的比特反转操作在接收端进行，接收端即进行Polar码译码的一端，第一矩阵为，则本实施例提供的信道译码方法需要执行S902。
S903、译码器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。
本实施例提供的信道译码方法，针对比特反转操作在接收端进行的场景，通过译码器首先对接收到的待译码的向量进行Polar码译码生成第三比特向量，对第三比特向量进行比特反转处理，再根据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，可以实现较低复杂度地将Polar码转换成***码，并且可以提高其误比特率性能。
以下对本发明提供的信道编译码方法进行进一步说明，图10为本发明提供的信道编译码方法实施例一的示意图，如图10所示，本实施例的信道编译码方法可以包括：
S1001、编码器使用子矩阵GAA对待编码的第一信息比特uA进行线性变换生成第二比特向量uB。
S1002、编码器根据生成第二矩阵GN.，利用frozen比特和第二矩阵对第二比特向量进行Polar编码获得编码后的第一码字。
具体地，可以应用以下公式获得编码后的第一码字：
其中，uB为第二比特向量，为frozen比特，A为信息比特索引集合，AC为frozen比特索引集合，GN.(A)由第二矩阵GN.中A的索引对应的行组成，GN.(AC)由GN.中AC的索引对应的行组成，⊕为模2加运算。
可选地，生成第二矩阵GN.可以采用如图5所示的方式一，若Polar码编译码的比特反转操作在接收端进行，则采用方式二根据生成第二矩阵GN.，接收端即进行Polar码译码的一端。
可以理解的是，根据Polar码编码过程的另一种表达方式也可以对第二比特向量uB进行Polar码编码生成编码后的第一码字，具体可以包括：
应用以下公式获得编码后的第一码字：
其中，GN.为生成矩阵，为第二比特向量uB和frozen比特得到的比特向量。
S1003、编码器将Polar码编码后的信息通过信道传输。
S1004、译码器对接收到的待译码的向量进行Polar码译码生成第三比特向量
S1005、译码器使用子矩阵GAA对第三比特向量进行线性变换生成译码后的第四信息比特
本实施例提供的信道编译码方法，通过编码器首先在发送端使用子矩阵对待编码的第一信息比特进行线性变换生成第二比特向量，将第二比特向量进行Polar码编码生成编码后的第一码字，译码器在接收端接收到待译码的向量后，对其进行Polar码译码生成第三比特向量，再使用子矩阵对第三比特向量进行线性变换生成译码后的第四信息比特，可以实现较低复杂度地将Polar码转换成***码，并且可以提高其误比特率性能。
图11为本发明提供的编码器实施例一的结构示意图，如图11所示，本实施例的编码器100，包括第一确定模块111、第一生成模块112和编码模块113，其中，第一确定模块111用于获取信息比特索引集合；第一生成模块112用于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；编码模块113用于将第二比特向量进行Polar码编码生成编码后的第一码字。
可选地，第一确定模块111还可以用于在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比特索引集合确定信息比特索引集合。
本实施例的编码器100可用于执行图1或图2所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图12为本发明提供的编码器实施例二的结构示意图，如图12所示，本实施例的编码器200，在图11所示实施例的基础上，第一生成模块112可以包括第一编码单元1121和第一提取单元1122，其中，第一编码单元1121用于将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1122用于从编码后的第二码字提取信息比特索引集合的序号对应的比特作为第二比特向量。
本实施例的编码器200可用于执行图3所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图13为本发明提供的编码器实施例三的结构示意图，如图13所示，本实施例的编码器300，在图11所示实施例的基础上，第一生成模块112可以包括第一生成单元1123和第一变换单元1124，其中，第一生成单元1123用于根据第一矩阵中的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，第一矩阵为或者，BN为转置矩阵，表示F的n次克罗内克积，F为第一变换单元1124用于使用子矩阵对待编码的第一信息比特进行线性变换生成第二比特向量。
本实施例的编码器300可用于执行图4所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
进一步地，在图13所示实施例的基础上，上述第一变换单元1124具体可以用于：
应用以下公式获得第二比特向量uB：
uB=uA×GAA；
其中，uA为第一信息比特，GAA为子矩阵。
进一步地，在图13所示实施例的基础上，上述第一变换单元1124具体可以用于：
应用以下公式获得第二比特向量uB：
uB=uA×mod(inv(GAA),2)；
其中，inv(GAA)表示对GAA进行求逆运算，mod(inv(GAA),2)表示对求逆运算后的GAA进行模2运算。
更进一步地，在图13所示实施例的基础上，上述编码模块113具体可以用于根据生成第二矩阵；
利用frozen比特和第二矩阵对第二比特向量进行Polar编码获得编码后的第一码字。
再进一步地，在图13所示实施例的基础上，上述编码模块113具体还可以用于：
应用以下公式获得第二矩阵GN.：
再进一步地，在图13所示实施例的基础上，上述编码模块113具体还用于：
应用以下公式获得第二矩阵GN.：
再进一步地，在图13所示实施例的基础上，上述编码模块113具体还用于：
应用以下公式获得编码后的第一码字：
其中，uB为第二比特向量，为frozen比特，A为信息比特索引集合，AC为frozen比特索引集合，GN.(A)由第二矩阵GN.中A的索引对应的行组成，GN.(AC)由GN.中AC的索引对应的行组成，⊕为模2加运算。
图14为本发明提供的编码器实施例四的结构示意图，如图14所示，本实施例的编码器400包括至少一个处理器1401，例如中央处理单元（Central Processing Unit，简称CPU），至少一个网络接口1402以及其他用户接口1403，存储器1404，至少一个通信总线1405以及操作***1406。通信总线1405用于实现这些装置之间的连接通信。存储器1404可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。存储器1404可选的可以包含至少一个位于远离前述处理器1401的存储装置。操作***1406，包含各种程序，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。
处理器1401，用于获取信息比特索引集合
处理器1401，用于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。
处理器1401，还用于将第二比特向量进行Polar码编码生成编码后的第一码字。
本实施例提供的编码器400，可以用于执行图1至图4以及图10所示方法实施例的技术方案中编码器对应执行的部分，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图14仅为本发明提供的编码器的结构的一种示意图，具体结构可根据实际进行调整。
图15为本发明提供的译码器实施例一的结构示意图，如图15所示，本实施例的译码器500，包括第二确定模块151、译码模块152和第二生成模块153，其中，第二确定模块151用于获取信息比特索引集合；译码模块152用于对接收到的待译码的向量进行Polar码译码生成第三比特向量；第二生成模块153用于根据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。
可选地，第二确定模块151还用于在根据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比特索引集合确定信息比特索引集合。
本实施例的译码器500可用于执行图5或图6所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图16为本发明提供的译码器实施例二的结构示意图，如图16所示，本实施例的译码器600，在图15所示实施例的基础上，第二生成模块153包括第二编码单元1531和第二提取单元1532，其中，第二编码单元1531用于将第三比特向量进行Polar码编码生成编码后的第二码字；第二提取单元1532用于从编码后的第二码字提取信息比特索引集合的序号对应的比特作为译码后的第四信息比特。
本实施例的译码器600可用于执行图7所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图17为本发明提供的译码器实施例三的结构示意图，如图17所示，本实施例的译码器700，在图15所示实施例的基础上，第二生成模块153包括第二生成单元1533和第二变换单元1534，其中，第二生成单元1533用于根据第一矩阵中的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，第一矩阵为或者，BN为转置矩阵，表示F的n次克罗内克积，F为第二变换单元1534用于使用子矩阵对第三比特向量进行线性变换生成译码后的第四信息比特。
本实施例的译码器700可用于执行图8所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
进一步地，在图17所示实施例的基础上，上述第二变换单元1534具体可以用于：
应用以下公式获得第四信息比特：
其中，为第三比特向量，GAA为子矩阵。
图18为本发明提供的译码器实施例四的结构示意图，如图18所示，本实施例的译码器800，在图17所示实施例的基础上，进一步地，还包括反转模块154，反转模块154用于若第一矩阵为，对第三比特向量进行比特反转处理；
相应地，第二变换单元1534具体用于：
根据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。
本实施例的译码器800可用于执行图9所示方法实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图19为本发明提供的译码器实施例五的结构示意图，如图19所示，本实施例的译码器900包括至少一个处理器1901，例如CPU，至少一个网络接口1902以及其他用户接口1903，存储器1904，至少一个通信总线1905以及操作***1906。通信总线1905用于实现这些装置之间的连接通信。存储器1904可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器。存储器1904可选的可以包含至少一个位于远离前述处理器1901的存储装置。操作***1906，包含各种程序，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。
处理器1901，用于获取信息比特索引集合；
处理器1901，用于对接收到的待译码的向量进行Polar码译码生成第三比特向量；
处理器1901，还用于根据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。
本实施例提供的译码器900，可以用于执行图5至图10所示方法实施例的技术方案中译码器对应执行的部分，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图19仅为本发明提供的译码器的结构的一种示意图，具体结构可根据实际进行调整。
以下通过仿真结果进一步说明本发明的技术效果，图20为本发明提供的***极化码和原始极化码在SC译码下的性能对比示意图，如图20所示，本图以码长为2048，码率为1/2为例，曲线2001为原始Polar码仿真得到的编码增益曲线，曲线2002为本发明的***Polar码仿真得到的编码增益曲线，可以看出本发明实施例提供的***Polar码的误比特率(BitError Rate，简称BER)比原始Polar码的性能好0.3dB。
综上可知，本发明实施例提供的信道编译码方法及装置，通过首先在发送端根据子矩阵对待编码的第一信息比特进行线性变换生成第二比特向量，将第二比特向量进行Polar码编码生成编码后的第一码字，接收端接收到待译码的向量后，对其进行Polar码译码生成第三比特向量，再根据子矩阵对第三比特向量进行线性变换生成译码后的第四信息比特，可以实现较低复杂度地将Polar码转换成***码，并且可以提高其误比特率性能。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (24)
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；
所述编码器将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，并从所述编码后的第二码字提取所述信息比特索引集合对应的比特作为第二比特向量；或者，
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，所述第一矩阵为或者BN为转置矩阵，表示F的n次克罗内克积，F为并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＝uA×GAA；
其中，uA为所述第一信息比特，GAA为所述子矩阵。
4.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＝uA×mod(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。
5.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。
6.根据权利要求5所述的信道编码方法，其特征在于，所述编码器根据所述生成第二矩阵，包括：
应用以下公式获得所述第二矩阵GN.：
<mrow>
<msub>
<mi>G</mi>
<mrow>
<mi>N</mi>
<mo>.</mo>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>B</mi>
<mi>N</mi>
</msub>
<msup>
<mi>F</mi>
<mrow>
<mo>&CircleTimes;</mo>
<mi>n</mi>
</mrow>
</msup>
<mo>.</mo>
</mrow>
7.根据权利要求5所述的信道编码方法，其特征在于，所述编码器根据所述生成第二矩阵，包括：
应用以下公式获得所述第二矩阵GN.：
<mrow>
<msub>
<mi>G</mi>
<mrow>
<mi>N</mi>
<mo>.</mo>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<msup>
<mi>F</mi>
<mrow>
<mo>&CircleTimes;</mo>
<mi>n</mi>
</mrow>
</msup>
<mo>.</mo>
</mrow>
8.根据权利要求5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
<mrow>
<msubsup>
<mi>X</mi>
<mn>1</mn>
<mi>N</mi>
</msubsup>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>u</mi>
<mi>B</mi>
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<msub>
<mi>G</mi>
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<mi>N</mi>
<mo>.</mo>
</mrow>
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<mo>)</mo>
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<mi>A</mi>
<mi>C</mi>
</msup>
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<mo>.</mo>
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</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msup>
<mi>A</mi>
<mi>C</mi>
</msup>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>;</mo>
</mrow>
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，AC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AC的索引对应的行组成，为模2加运算。
9.一种信道译码方法，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，并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译码后的第四信息比特；或者，
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BN为转置矩阵，表示F的n次克罗内克积，F为并使用所述子矩阵对所述第三比特向量进行线性变换生成译码后的第四信息比特。
10.根据权利要求9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。
11.根据权利要求9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
<mrow>
<mover>
<msub>
<mi>u</mi>
<mi>A</mi>
</msub>
<mo>^</mo>
</mover>
<mo>=</mo>
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<mi>G</mi>
<mrow>
<mi>A</mi>
<mi>A</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，为所述第三比特向量，GAA为所述子矩阵。
12.根据权利要求9所述的信道译码方法，其特征在于，若所述第一矩阵为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。
13.一种编码器，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；
第一编码单元，用于将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，以及第一提取单元，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第二比特向量；或者，
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，所述第一矩阵为或者BN为转置矩阵，表示F的n次克罗内克积，F为以及第一变换单元，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。
14.根据权利要求13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。
15.根据权利要求13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＝uA×GAA；
其中，uA为所述第一信息比特，GAA为所述子矩阵。
16.根据权利要求13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＝uA×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。
17.根据权利要求13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。
18.根据权利要求17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.：
<mrow>
<msub>
<mi>G</mi>
<mrow>
<mi>N</mi>
<mo>.</mo>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>B</mi>
<mi>N</mi>
</msub>
<msup>
<mi>F</mi>
<mrow>
<mo>&CircleTimes;</mo>
<mi>n</mi>
</mrow>
</msup>
<mo>.</mo>
</mrow>
19.根据权利要求17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.：
<mrow>
<msub>
<mi>G</mi>
<mrow>
<mi>N</mi>
<mo>.</mo>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<msup>
<mi>F</mi>
<mrow>
<mo>&CircleTimes;</mo>
<mi>n</mi>
</mrow>
</msup>
<mo>.</mo>
</mrow>
20.根据权利要求17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
<mrow>
<msubsup>
<mi>X</mi>
<mn>1</mn>
<mi>N</mi>
</msubsup>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>u</mi>
<mi>B</mi>
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<mi>G</mi>
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<mo>.</mo>
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<mrow>
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<mi>A</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>&CirclePlus;</mo>
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<mi>u</mi>
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<mi>A</mi>
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<mi>G</mi>
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<mo>(</mo>
<msup>
<mi>A</mi>
<mi>C</mi>
</msup>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>;</mo>
</mrow>
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，AC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AC的索引对应的行组成，为模2加运算。
21.一种译码器，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，以及第二提取单元，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译码后的第四信息比特；或者，
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BN为转置矩阵，表示F的n次克罗内克积，F为以及第二变换单元，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译码后的第四信息比特。
22.根据权利要求21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。
23.根据权利要求21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
<mrow>
<mover>
<msub>
<mi>u</mi>
<mi>A</mi>
</msub>
<mo>^</mo>
</mover>
<mo>=</mo>
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<mi>u</mi>
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</msub>
<mo>^</mo>
</mover>
<mo>&times;</mo>
<msub>
<mi>G</mi>
<mrow>
<mi>A</mi>
<mi>A</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，为所述第三比特向量，GAA为所述子矩阵。
24.根据权利要求21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。
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| CA2989338A1 (en) | 2015-03-10 | 2016-09-15 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and communications device for transmitting information |
| CN105049061B (zh) * | 2015-04-28 | 2018-06-01 | 北京邮电大学 | 基于超前计算的高维基极化码译码器和极化码译码方法 |
| CN105049064B (zh) * | 2015-06-11 | 2018-08-21 | 东南大学 | 一种流水线极化编码器 |
| TWI629872B (zh) * | 2016-02-03 | 2018-07-11 | 旺宏電子股份有限公司 | 調整延伸極化碼的碼長度之方法及裝置 |
| US10476634B2 (en) * | 2016-03-04 | 2019-11-12 | Huawei Technologies Co., Ltd. | System and method for polar encoding and decoding |
| CN109075805B (zh) * | 2016-05-12 | 2021-08-20 | 华为技术有限公司 | 实现极化码的设备和方法 |
| CN109075892B (zh) * | 2016-05-12 | 2021-08-17 | 苹果公司 | 构造、表示和编码极化码 |
| CN109478897B (zh) * | 2016-07-25 | 2023-05-12 | 高通股份有限公司 | 用于构造极化码的方法和装置 |
| CN107666370B (zh) * | 2016-07-29 | 2023-09-22 | 华为技术有限公司 | 编码方法和设备 |
| US10461887B2 (en) * | 2016-08-10 | 2019-10-29 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Methods and systems for blind detection with polar code |
| US10320428B2 (en) * | 2016-08-15 | 2019-06-11 | Qualcomm Incorporated | Outputting of codeword bits for transmission prior to loading all input bits |
| EP3443677B1 (en) * | 2016-08-18 | 2022-04-20 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Communication device and communication method using polar codes |
| CN107800510B (zh) * | 2016-09-05 | 2020-11-17 | 华为技术有限公司 | 极化Polar码编码的方法及装置 |
| US10644829B2 (en) | 2016-09-15 | 2020-05-05 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and apparatus for encoding data using a polar code |
| US10484130B2 (en) * | 2016-09-30 | 2019-11-19 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and device for parallel polar code encoding/decoding |
| US10849012B2 (en) | 2016-12-02 | 2020-11-24 | Lg Electronics Inc. | Method for performing decoding by terminal and terminal for performing same method |
| WO2018119883A1 (en) * | 2016-12-29 | 2018-07-05 | Qualcomm Incorporated | Nested structure for polar code construction using density evolution |
| US11146354B2 (en) * | 2017-01-05 | 2021-10-12 | Lg Electronics, Inc | Method for performing channel-coding of information on basis of polar code |
| CN108289009B (zh) * | 2017-01-09 | 2019-12-24 | 上海朗帛通信技术有限公司 | 一种被用于信道编码的ue、基站中的方法和设备 |
| CN108289006B (zh) * | 2017-01-09 | 2021-07-16 | 上海诺基亚贝尔股份有限公司 | 用于通信***中的数据处理的方法和设备 |
| WO2018129734A1 (en) * | 2017-01-16 | 2018-07-19 | Qualcomm Incorporated | Dynamic frozen polar codes |
| US11323727B2 (en) * | 2017-02-06 | 2022-05-03 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Alteration of successive cancellation order in decoding of polar codes |
| CN109964427B (zh) | 2017-02-09 | 2022-01-25 | 上海朗帛通信技术有限公司 | 一种被用于信道编码的终端、基站中的方法和设备 |
| CN108429602B (zh) * | 2017-02-15 | 2022-01-28 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种数据处理方法、装置及发射端 |
| CN108574493B (zh) * | 2017-03-10 | 2021-12-24 | 华为技术有限公司 | 数据处理的方法和装置 |
| WO2018165843A1 (en) * | 2017-03-14 | 2018-09-20 | Qualcomm Incorporated | Mutual information based polar code construction |
| CN109150397B (zh) * | 2017-03-24 | 2019-08-27 | 华为技术有限公司 | 一种构造极化码序列的方法及装置 |
| CN107342844B (zh) | 2017-03-24 | 2022-09-02 | 华为技术有限公司 | 一种编码方法和装置 |
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| CN108809485B (zh) * | 2017-05-02 | 2020-02-21 | 华为技术有限公司 | 一种编码的方法和装置 |
| US10742238B2 (en) * | 2017-05-05 | 2020-08-11 | Qualcomm Incorporated | Frozen bits based pruning and early termination for polar decoding |
| WO2018227604A1 (en) * | 2017-06-16 | 2018-12-20 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Methods and apparatus for polar encoding |
| CN109150384B (zh) * | 2017-06-27 | 2020-11-17 | 华为技术有限公司 | 极化码编码的方法和装置 |
| US10998922B2 (en) * | 2017-07-28 | 2021-05-04 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Turbo product polar coding with hard decision cleaning |
| CN109391343B (zh) | 2017-08-02 | 2021-09-03 | 华为技术有限公司 | 一种Polar码编码方法及装置 |
| CN109327226B (zh) * | 2017-08-04 | 2023-10-20 | 华为技术有限公司 | 极化码的编译码方法、装置及设备 |
| CN109391345B (zh) * | 2017-08-04 | 2022-10-11 | 华为技术有限公司 | 一种Polar码编码方法及装置 |
| CN111034074B (zh) * | 2017-08-11 | 2021-11-30 | 中兴通讯股份有限公司 | 用于处理极化码的***和方法 |
| CN109391358B (zh) * | 2017-08-11 | 2021-09-21 | 华为技术有限公司 | 极化码编码的方法和装置 |
| CN111183589A (zh) * | 2017-09-29 | 2020-05-19 | 中兴通讯股份有限公司 | 极化码编码的方法和*** |
| CN110034843B (zh) | 2018-01-12 | 2022-06-14 | 华为技术有限公司 | 信道编码方法和编码装置 |
| WO2019191944A1 (en) | 2018-04-04 | 2019-10-10 | Qualcomm Incorporated | Polar coded harq scheme over time-varying channel |
| CN109495116B (zh) * | 2018-10-19 | 2022-07-12 | 东南大学 | 极化码的sc-bp混合译码方法及其可调式硬件架构 |
| KR102223031B1 (ko) | 2019-03-20 | 2021-03-04 | 삼성전자주식회사 | 향상된 브레이드 클락 시그널링을 이용한 차동 신호 처리장치 |
| CN110022188B (zh) * | 2019-04-09 | 2021-09-14 | 合肥工业大学 | 基于冻结比特对的极化码编码方法及极化码串行抵消译码方法和电路 |
| CN112118074B (zh) * | 2019-06-21 | 2021-12-03 | 华为技术有限公司 | 一种通信方法及装置 |
| CN112152754B (zh) * | 2019-06-28 | 2021-12-28 | 华为技术有限公司 | 一种极化码重传方法及装置 |
| CN111614360B (zh) * | 2020-04-26 | 2023-10-27 | 四川润泽经伟信息技术有限公司 | 基于卫星通信对抗***的载波干扰装置及对应译码方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102122983A (zh) * | 2011-04-18 | 2011-07-13 | 电信科学技术研究院 | 一种码本的生成、信息的发送、反馈方法及设备 |
| CN102237973A (zh) * | 2010-05-04 | 2011-11-09 | 华为技术有限公司 | 预编码处理方法以及用户设备 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7383484B2 (en) | 2004-03-12 | 2008-06-03 | Seagate Technology Llc | Cyclic redundancy check based message passing in turbo product code decoding |
| KR101366284B1 (ko) | 2007-11-13 | 2014-02-20 | 엘지전자 주식회사 | 골레이 부호를 이용한 블록 부호 생성 방법, 데이터 부호화방법 및 데이터 부호화 장치 |
| US8385439B2 (en) | 2008-05-27 | 2013-02-26 | Nec Laboratories America, Inc. | Polarization mode dispersion compensation in multilevel coded-modulation schemes using blast algorithm and iterative polarization cancellation |
| CN102164025B (zh) | 2011-04-15 | 2013-06-05 | 北京邮电大学 | 基于重复编码和信道极化的编码器及其编译码方法 |
| US9176927B2 (en) * | 2011-11-08 | 2015-11-03 | The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University | Methods and systems for decoding polar codes |
| US8347186B1 (en) | 2012-04-19 | 2013-01-01 | Polaran Yazilim Bilisim Danismanlik Ithalat Ihracat Sanayi Ticaret Limited Sirketi | Method and system for error correction in transmitting data using low complexity systematic encoder |
| WO2014102565A1 (en) * | 2012-12-29 | 2014-07-03 | Emc Corporation | Polar codes for efficient encoding and decoding in redundant disk arrays |
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-
2013
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-
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-
2015
- 2015-09-25 US US14/865,811 patent/US10341048B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102237973A (zh) * | 2010-05-04 | 2011-11-09 | 华为技术有限公司 | 预编码处理方法以及用户设备 |
| CN102122983A (zh) * | 2011-04-18 | 2011-07-13 | 电信科学技术研究院 | 一种码本的生成、信息的发送、反馈方法及设备 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 极化码原理及应用;李斌等;《通信技术》;20121031 * |
| 极化码及性质;王军选等;《现代电子技术》;20120101 * |
Also Published As
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