一种针对极化码速率匹配装置

摘要

本发明公开了一种针对极化码速率匹配装置，包括构建可以对母码码长进行打孔的打孔模块，所述打孔模块包括整段打孔模块和点打孔模块，此针对极化码速率匹配装置，通过设置的打孔模块在对帧长不一定好凑成2的幂次方的极化码进行打孔，实现在编码的时候可以将即将编码码字的某些比特截断，不进行传输，从而可以大大降低极化码编码时候的误码率，且该打孔模块在使用的时候还可以实现对极化码进行两种打孔计算的方式，使用效果比较好。

说明书

技术领域

本发明涉及编码技术领域，具体为一种针对极化码速率匹配装置。

背景技术

Polar码的码长N为2的幂次方的形式，Polar码在使用时一种能够被严格证明“达到”信道容量的信道编码方法，Polar码是一种线性块码，其生成矩阵为GN，其编码过程为是一个二进制的行矢量，长度为N(即码长)，且这里BN是一个N×N的转置矩阵，在Polar码的编码过程中，中的一部分比特用来携带信息，称为信息比特，信息比特的索引的集合记作A，

但是在使用的时候有时候帧长不一定好凑成2的幂次方，这样的极化码在直接编码的过程中会使极化吗出现误码的情况，且误码率比较高，影响对极化的编码。为此，我们提出一种针对极化码速率匹配装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有可满足在使用时可以实现对极化码的误码率进行精确降低需求的针对极化码速率匹配装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种针对极化码速率匹配装置，包括构建可以对母码码长进行打孔的打孔模块，所述打孔模块包括整段打孔模块和点打孔模块。

优选的，仿真了母码码长为N=2048的情况，信息位长K=768，打孔截断后的码长为NN=1536，即需要截掉N-NN=512比特，根据截断的位置不同，误码结果也不同；

此处信噪比很高，Eb/N0设为了50，只仿真了1个分组。

优选的，整段打孔方式的计算数据可以分为以下几种方式：

截断的512比特在最前面，误码率为0.1；

截断的512比特在最后面，误码率为0.34；

截断的512比特在中间，误码率为0.17。

优选的，整段打孔的方式可以按照以下的计算方式进行计算：

从第一比特开始，每2点截掉1个点，误码率为0.0445；

从第一比特开始，每3点截掉1个点，误码率为0.019

从第一比特开始，每4点截掉1个点，误码率为0.0039。

优选的，可见不管在哪个位置截断，信噪比很高时，都有误码。

优选的，但Polar码的信息位长K是可以在1-N间任意设置的，因此其码率R=K/N可以在0-1之间任意设置。

优选的，在进行Polar设计时，码长N的选取与通信帧结构有关，而K可以根据所需速率的大小及解调所需信噪比的大小灵活选取。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在使用的时候，通过设置的打孔模块在对帧长不一定好凑成2的幂次方的极化码进行打孔，实现在编码的时候可以将即将编码码字的某些比特截断，不进行传输，从而可以大大降低极化码编码时候的误码率，且该打孔模块在使用的时候还可以实现对极化码进行两种打孔计算的方式，使用效果比较好。

具体实施方式

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 实施例仅仅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做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。

本发明提供一种技术方案：一种针对极化码速率匹配装置，包括构建可以对母码码长进行打孔的打孔模块，所述打孔模块包括整段打孔模块和点打孔模块。

Polar码能够单独处理每一个信道

其中,

其中，矩阵G

如果固定A和

A对应着生成矩阵G

例，Polar码的编码参数为{4,2,{2.4},(1,0)}，则具体的编码映射关 系为

给定源信息序列(u

由以上Polar码的编码理论可知，最重要的就是寻找性能好的信道，即 对应

取初值

对

同理，通过矩阵G

Polar码的码长N为2的幂次方的形式，有时候帧长不一定好凑成2的幂次方，这时候最简单的办法便是打孔，即将编码码字的某些比特截断，不进行传输。

Polar码为非系统码，编码输出中没有所谓信息位和校验位之说，经仿真，打孔对码字性能影响很大。仿真了母码码长为N=2048的情况，信息位长K=768，打孔截断后的码长为NN=1536，即需要截掉N-NN=512比特，根据截断的位置不同，误码结果也不同（此处信噪比很高，Eb/N0设为了50，只仿真了1个分组）：

截断的512比特在最前面，误码率为0.1；

截断的512比特在最后面，误码率为0.34；

截断的512比特在中间，误码率为0.17；

从第一比特开始，每2点截掉1个点，误码率为0.0445；

从第一比特开始，每3点截掉1个点，误码率为0.019

从第一比特开始，每4点截掉1个点，误码率为0.0039；

可见不管在哪个位置截断，信噪比很高时，都有误码。

但Polar码的信息位长K是可以在1~N间任意设置的，因此其码率R=K/N可以在0~1之间任意设置，因此在进行Polar设计时，码长N的选取与通信帧结构有关，而K可以根据所需速率的大小及解调所需信噪比的大小灵活选取。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限。