極化碼應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、極化碼是近年來(lái)糾錯(cuò)編碼領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究問(wèn)題。極化碼在理論上被證明：當(dāng)碼長(zhǎng)趨近于無(wú)窮大時(shí)達(dá)到對(duì)稱(chēng)信道容量。相對(duì)于傳統(tǒng)的LDPC碼和Turbo碼，極化碼的特點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)化特征較強(qiáng)，其結(jié)構(gòu)上與信道極化理論結(jié)合緊密，可以很容易地分析碼的糾錯(cuò)性能。目前，極化碼在理論研究上的結(jié)果已經(jīng)比較充分，本文主要內(nèi)容集中在極化碼應(yīng)用問(wèn)題，以無(wú)線通信應(yīng)用為背景，研究了極化碼的性能、SCL譯碼算法的改進(jìn)和在搭線竊聽(tīng)信道下極化碼的應(yīng)用。
　　本文首先回顧了信道極化

2、的基本原理，進(jìn)而介紹了極化碼，著重比較了極化碼和Reed-Muller碼結(jié)構(gòu)上的相似和區(qū)別；分析極化碼在不同類(lèi)型信道模型下的性能仿真，且與Reed-Muller碼糾錯(cuò)性能進(jìn)行了對(duì)比，從原理和仿真結(jié)果上分析得出：極化碼是Reed-mulller的優(yōu)化，且可將實(shí)際應(yīng)用中的Reed-Muller碼替代極化碼；仿真分析了極化碼在Successive Cancellation(SC)譯碼算法下的性能以及消息位與凍結(jié)位的分布位置，分析有限長(zhǎng)極化碼和

3、SC譯碼的應(yīng)用缺陷。
　　由于SC譯碼算法將固定比特當(dāng)作未知量處理，因此并非最大似然譯碼算法，限制了極化碼的糾錯(cuò)性能，目前對(duì)此的改進(jìn)是通過(guò)保留多條SC譯碼路徑在譯碼結(jié)束時(shí)選擇其中似然概率最大的路徑或者通過(guò)CRC校驗(yàn)路徑來(lái)改進(jìn)譯碼性能，前者在保留路徑數(shù)較大的情況下可以很接近譯碼的最大似然界限，而后者在犧牲了很小的碼率增添了一些冗余后帶來(lái)了較大的譯碼提升。SCL譯碼算法成倍的增加了SC譯碼的計(jì)算量，且消耗了較大的路徑存儲(chǔ)空間，本文提出