基于BCH碼和系統(tǒng)極化碼級聯(lián)方案的譯碼性能及改進.pdf

1、在日益完善的信道編碼理論中，2009年Erdal Arikan基于信道極化現(xiàn)象提出的極化碼(Polar Codes)，當其碼長N趨于無窮大時，能夠在理論上能達到信道容量的香農(nóng)限，同時編譯碼算法具有結(jié)構(gòu)化程度高和復雜度低的特性，開創(chuàng)了信道編碼以及相關領域研究的一個新紀元。然而，相比于其他性能優(yōu)良的碼型如LDPC（Low Density Parity Check，低密度奇偶校驗碼）、Turbo碼，極化碼在中短碼長下的譯碼差錯性能較差。

2、>　　論文首先對極化碼的相關理論進行介紹，分析有限碼長范圍內(nèi)，尤其是極化碼在中短碼長下極化碼譯碼的差錯性能不夠好的原因。然后針對極化碼SC(Successive Cancellation，連續(xù)消除)譯碼算法是單程算法，比較容易受到錯誤傳播的影響。我們介紹了SCL(Successive Cancellation List，列表連續(xù)消除)譯碼算法相對于標準的SC譯碼算法能夠減小譯碼過程中丟失正確碼字的概率，而系統(tǒng)極化碼(Systematic

3、 Polar Codes)可以增強非系統(tǒng)極化碼在譯碼過程抵抗錯誤傳播的健壯性(Robustness)。其中，論文把SCL譯碼算法應用于系統(tǒng)極化碼的譯碼過程，并對非系統(tǒng)極化碼和系統(tǒng)極化碼的錯誤圖樣進行仿真分析，得出非系統(tǒng)極化碼的輸出錯誤圖樣是不均勻的，而系統(tǒng)極化碼有將輸出錯誤圖樣均勻化的作用。最后，由于極化碼本身存在短碼長錯誤衰減速率低的缺點，我們采用與其他碼型級聯(lián)的方式，根據(jù)內(nèi)外碼的固有譯碼特性，實現(xiàn)性能上的優(yōu)劣互補，從而提高譯碼的性能

4、。
　　針對有限碼長領域內(nèi)系統(tǒng)極化碼SCL譯碼的差錯性能仍不夠好的問題，我們采用了一種基于BCH碼與系統(tǒng)極化碼的級聯(lián)方案，其中系統(tǒng)極化碼作為內(nèi)碼，BCH碼作為外碼，以改善極化碼在中短碼長下的譯碼差錯性能。此外，還詳細設計了交織器，用來映射極化碼中錯誤概率比較高的比特到BCH碼的某些特定比特位，即將信道中出現(xiàn)的突發(fā)錯誤離散化為隨機錯誤，使交織后的碼組中錯誤碼元數(shù)目不大于BCH碼的糾錯能力。
　　仿真和分析表明，論文所提出的級聯(lián)