Polar Code譯碼算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、極化碼是最近提出的一種新型的信道編碼技術，是目前唯一一種在二進制離散無記憶信道下被理論證明能達到香農(nóng)限的一種信道編碼。同時極化碼有著極低的編譯碼復雜度，2016年11月，3GPP組織將其確定為第五代移動通信中增強型移動寬帶場景下控制信道的信道編譯碼技術。
　　首先，本文介紹了信道極化理論，以及信道極化的過程，并根據(jù)信道極化理論仿真了兩種碼長所對應的信道經(jīng)過信道極化后各子信道的信道容量以及其信道容量分布的概率，并根據(jù)信道極化理論概述

2、了極化碼編碼的結構以及不同碼率極化碼的構造，同時還在Matlab環(huán)境下仿真碼長為1024的極化碼的不同碼率的譯碼性能。并對將極化碼與當前主流通信系統(tǒng)所使用的的Turbo碼和LDPC碼在譯碼性能以及編譯碼方法和復雜度方面進行了對比。
　　其次，本文詳細介紹了SC譯碼算法，并針對SC譯碼算法的復雜度高的問題，進行了對數(shù)域的化簡，并進一步基于min-sum算法進行了近似簡化，大大地降低了譯碼器的計算復雜度，同時還針對SC譯碼延遲高的缺點

3、，設計了減小延遲的SC譯碼器，使譯碼延遲由(2n-2)降低到(1.5n-2)，緊接著又重點論述了并行的SC譯碼器，譯碼延遲降為原來的1/M。并對原始的SC譯碼算法和減小延遲的SC算法進行了FPGA的設計與實現(xiàn)。由于SC譯碼算法會造成錯誤擴散的問題，所以譯碼性能只是次優(yōu)，因此，本文又重點概述了SCL算法，同時設計了基于CRC輔助的SCL譯碼算法，使得譯碼性能相比SC算法得到很大的提升，由于SCL譯碼算法的延遲較高，本文還重點概述了并行的S

4、CL算法，并對并行SCL算法進行了譯碼性能的仿真，與SCL算法相比幾乎沒有性能損失。最后，本文基于FPGA設計并實現(xiàn)了降低延遲的2b-SCL譯碼器和低復雜度的SCL譯碼器。
　　最后，本文還重點概述了極化碼的置信度傳播譯碼，解決了SC和SCL等串行譯碼帶來的譯碼時延高，吞吐率低的問題。提出了一種減少迭代次數(shù)的改進BP算法，相比原始BP譯碼算法譯碼性能不損失的情況下，可以減少迭代次數(shù)。由于高信噪比下，BP譯碼并不需要很多的迭代次數(shù)，