一种低复杂度的polar编码方法与流程

一种低复杂度的polar编码方法与流程引言在通信领域中，为了提高通信信号的可靠性及传输效率，首选的方法是通过编码技术对数据进行处理以提高信息传输的质量。在由欧洲电信标准化组织（ETSI）提出的5G标准中，极化编码（PolarCode）被确定为信道编码标准之一，因此极具研究价值。但是，传统的极化编码通常需要较高的计算复杂度，这对于一些硬件部署受限的场景并不适用。针对这一问题，本文提出了一种低复杂度的极化编码方法，并将其流程进行详细介绍。极化码极化编码是利用极化变换（PolarizationTransformation）的方法，将信息比特转化成高信噪比（SNR）下容易传输的比特。这种编码方法一般被应用于低误码率通信系统，具有较高的编码效率和可靠性，因此被广泛应用于5G、物联网等领域。在极化编码中，通过将原始信息比特分成两组，分别经过不同的变换矩阵，最终将它们打包到一个长的、极化的码字中。常见的极化变换矩阵有海森伯矩阵（HadamarMatrix）和矩形矩阵（RectangularMatrix）等。在这些变换的作用下，极化码能够将输入比特序列转变成不同信道条件下的伯努利比特序列，从而实现快速且可靠的信息传输。极化编码的问题尽管极化编码在通信领域中表现优异，但高复杂度的问题限制了其在一些场景中的使用。在传统的极化编码中，所需的大量计算和存储无疑会增加系统的硬件负担和成本。此外，一些硬件资源受限的场景，如物联网、车联网等，也对计算复杂度提出了限制，因此需要一种低复杂度的极化编码方法。低复杂度的极化编码方法为了解决传统极化编码的计算复杂度问题，本文提出了基于进化策略的极化编码方法。该方法在保证码字质量的同时，大大降低了运算复杂度。本文针对极化编码中的编码器和译码器进行了优化，提出一种迭代的解码策略，实现了对于极化码的准确译码。同时，为了防止码字的错误传播，本文采用了一定的纠错码措施，提高了系统的容错能力。需要注意的是，所提出的低复杂度极化编码方法的实现流程并不复杂，计算复杂度较低，且兼容不同的应用场景。同时，在保证码字质量的同时，系统的耗能也降低了不少。低复杂度极化编码流程在本文中，我们提供了以下低复杂度极化编码方法的流程：编码器极化在编码器极化的流程中，我们首先对原始信息比特进行N次重构，从而得到N个子节点。接下来，我们从子节点中选择两个合适的节点进行优化，使其所带的信息尽可能不相似。这一过程的优化标准一般是信息交叉熵的差异度，在这种情况下，我们可以将它们进行合并，形成一个新的节点。新节点的值由两个节点的值经过线性变换后得到。我们重复以上操作直到我们得到一个排列好的极化子序列。信道编码在极化编码的信道编码过程中，我们将由极化子序列得到的码字按顺序一位一位地输入给信道。每当输入一个比特时，我们会对其进行一定的差错控制，并将其与已经输入的比特进行异或运算，直到最后一个比特的输入完成。解码器极化在解码器极化的流程中，我们采用迭代译码的方式来保证对于极化码的准确译码。我们首先在解码器中重构出原始码字，将其与输入的码字进行异或，并将结果置于译码器中。接下来，我们采用BP译码算法，通过初始节点值的更新，迭代地对节点值进行传播。这样，我们就可以得到整个极化码序列的节点值，最终得到解码后的码字。结论本文提出了一种低复杂度的极化编码方法，并详细介绍了其编码器极化、信道编码和解码器极化的流程。相比于传统的极化编码方法，所提