基于Polar码的Raptor喷泉码编译码算法研究

发布时间：2024-07-09 02:03

　　衡量通信系统性能的的标准有两个——有效性、可靠性,我们可以利用信道编码来得到可靠性,但是获得这种可靠性时,就不得不牺牲有效性了。Polar码是在2009年由土耳其的E.Arikan教授提出的,目前唯一一种可通过理论证明的,当码长趋近于无穷时,编码效率可以达到香农限的信道编码。对于Polar码来说,虽然长码有很好的性能,但是,对于中长码以及短码来说,极化码的性能相对来说并不是很好。在3GPP 5G-NR标准中,确定了在eMBB场景中,Polar码作为控制信道的短码使用。这是因为,虽然Polar的短码相比于长码性能并不好,但是在相同码长的情况下,Polar码的性能比LDPC(低密度奇偶校验码)、Turbo码以及TBCC(咬尾卷积码)来说,性能还是有一定的优势的。目前使用的Raptor喷泉码是2009年由高通公司提出的,这是一种由LDPC码与LT喷泉码级联的信道编码。由于对于短码来说,Polar码有比LDPC更好的性能,因此,自然而然的可以想到使用性能更胜一筹的Polar码来代替LDPC获得一种新型的性能更好的Raptor编码。首先,本文介绍Polar码的基本原理,包括信道极化以及根据信道极...

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图2-2二元极化信道信道极化过程如图2-2所示

-9-图2-2二元极化信道信道极化过程如图2-2所示。通过一个模二加的操作，将两个独立的普通信化为两个极化信道。第一个信道(1)2W是发送端信源1和接收端接收向量[1

图2-3四元极化信道

1x023u图2-3四元极化信道+++0u1u1x′0x′

图2-4八元极化信道

-10-图2-4八元极化信道道写成矩阵的形式，则有

图2-5极化码N元极化信道

图2-5极化码N元极化信道表1比特反转示例二进制比特反转二进制十

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