Способ и устройство генерирования гибридного полярного кода

Способ и устройство генерирования гибридного полярного кода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к области кодирования и декодирования и, более конкретно, к способу и устройству генерирования гибридного полярного кода (polar code).

Уровень техники

В системе связи, в общем, применяют кодирование канала для повышения надежности передачи данных и обеспечения качества связи. Полярный код (polar code) представляет собой режим кодирования, который может достигать пропускной способности Шеннона и имеет низкую сложность кодирования и декодирования. Полярный код представляет собой линейный блочный код. Его матрица генерирования представляет собой G_N, и обработка его кодирования представляет собой , где , при длине кода N=2ⁿ, n≥0.

и B_N представляет собой транспонированную матрицу, например матрицу с обратным порядком битов (bit reversal).

представляет собой степень Кронекера (Kronecker power) для F и определено как . Полярный код может быть выражен как , используя смежный групповой код, и обработка кодирования полярного кода представляет собой , где А представляет собой набор индекса информационного (information) бита, G_N (А) представляет собой субматрицу, полученную через ряд, соответствующий индексу в установленном А в G_N, и G_N (А) представляет собой подматрицу, полученную через ряд, соответствующий индексу в установленном А в G_N. обозначает замороженные (frozen) биты, число и обозначает известные биты. Для простоты замороженные биты могут быть установлены в 0.

При декодировании полярного кода можно использовать декодирование SC (последовательной отмены, successive-cancellation). Обработка декодирования полярного кода состоит в следующем:

Рассматривают полярный код, и параметр полярного кода представляет собой .

При SC декодировании последовательно рассчитывают следующие функции условного правдоподобия:

представляет собой принятый вектор сигнала (y1, y2, …, y_N), и представляет собой вектор бита (u₁, u₂, …, u_i-1). W представляет собой вероятность перехода, и L обозначает отношение логарифмического правдоподобия.

Если i⊂А, решение принимают следующим образом:

Если i⊂A^C, просто выполняют

В представленных выше формулах (2) и (3) обозначает значение решения для бита u_i.

Сложность декодирования SC составляет О (Nlog₂N), где длина кода N является длинной, декодирование SC может обеспечить хорошие рабочие характеристики, которые приближаются к пределу Шеннона. Однако, когда N является коротким или имеет среднюю длину, рабочая характеристика декодирования SC полярного кода не превышает рабочую характеристика турбокода или кода LDPC (проверка четности низкой плотности, Low-density Parity-check), и рабочая характеристика декодирования должна быть дополнительно улучшена.

При декодировании SC декодирование выполняется бит за битом. После полного декодирования каждого бита принимают жесткое решение, и результат жесткого решения должен использоваться при декодировании последующего бита. Таким образом, может присутствовать распространение ошибок, что, таким образом, вызывает деградацию характеристик декодирования. Декодирование списком (list) резервирует множество путей кандидатов, и может достигать характеристик декодирования, которые приближаются к наибольшему правдоподобию. Декодирование SC и декодирование списком комбинируют для получения декодирования SC списком.

Обработка декодирования SC списком полярного кода кратко описывается следующим образом:

Разделение пути: каждый раз, если обозначает информационные биты, текущий путь декодирования разделяют на два пути; один путь и другой путь . Когда общее количество путей превышает заданное пороговое значение L, наиболее ненадежный путь отбрасывают, и только наиболее надежные пути L (называемые путями выживания) сохраняют; и значения вероятности всех путей обнуляют. L представляет собой положительное целое число и может называться количеством путей выживания.

Отсутствие разветвления путей: если обозначает замороженные биты, путь декодирования не разделяют, устанавливают , количество путей остается неизменным, и значения вероятности всех путей обновляют.

Сложность декодирования SC списком составляет O(L×N×log₂N), и приблизительно в L раз больше сложности декодирования SC.

Полярный код, получаемый в соответствии с описанным выше подходом, вполне адаптируется для простого декодирования SC, но минимальное расстояние кода для полярного кода не будет слишком большим. Даже если оптимальная характеристика декодирования ML (максимальное правдоподобие, Maximum Likehood) достигается при использовании алгоритма улучшенного декодирования SC списком, его рабочие характеристики не являются идеальными, и CRC (проверка циклической избыточности, Cyclic Redundancy Check) должна быть размещена каскадно для увеличения минимального расстояния кода. Таким образом, это влияет на рабочие характеристики и сложность применения полярного кода.

Раскрытие изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения направлены на способ и устройство для генерирования гибридного полярного кода, таким образом, что рабочие характеристики полярного кода могут быть улучшены.

В первом аспекте предоставлен способ генерирования гибридного полярного кода, включающий в себя этапы, на которых: получают первую матрицу N×N и последовательность, включающую в себя N битов, где N представляет собой длину кода гибридного полярного кода, подлежащего генерированию, N рядов первой матрицы соответствуют N битам в последовательности во взаимно-однозначном соответствии, и N представляет собой положительное целое число; определяют надежность N битов, и определяют вес каждого ряда в N рядах первой матрицы; и выбирают, в соответствии с надежностью N битов и весом каждого ряда в N рядах первой матрицы, K битов среди N битов, в качестве информационных битов, или выбирают, в соответствии с надежностью N битов и весом каждого ряда в N рядах первой матрицы, K рядов среди N рядов первой матрицы, для построения второй матрицы размером K×N, используемой для кодирования, так чтобы кодировать последовательность информационных битов, в соответствии с положениями информационных битов или в соответствии со второй матрицей, для генерирования гибридного полярного кода, в котором K представляет собой длину предназначенной для кодирования последовательности информационных битов, и представляет собой положительное целое число, не большее чем N.

Со ссылкой на первый аспект, при воплощении первого аспекта, этап выбора, в соответствии с надежностью N битов и весом каждого ряда в N рядах первой матрицы, K битов среди N битов, в качестве информационных битов, включает в себя подэтап, на котором: выбирают K битов среди N битов в качестве информационных битов, где надежность K битов является высокой, и вес рядов, которые входят в первую матрицу и соответствуют K битам, больше чем первое пороговое значение.

Со ссылкой на первый аспект и представленный выше подход к воплощению, в другом подходе к воплощению первого аспекта, этап выбора K битов среди N битов, в качестве информационных битов, где надежность K битов является высокой, и вес рядов, которые составляют первую матрицу и соответствуют K битам, выше, чем первое пороговое значение, включает в себя подэтап, на котором: сортируют N битов, в соответствии с надежностью; и выбирают, в порядке убывания надежности, K битов среди отсортированных N битов, в качестве информационных битов, где вес рядов, которые составляют первую матрицу и соответствуют K битам, больше, чем первое пороговое значение.

Со ссылкой на первый аспект и представленный выше подход к воплощению, в другом подходе к воплощению первого аспекта, этап выбора K битов среди N битов, в качестве информационных битов, где надежность K битов высока и вес рядов, которые составляют первую матрицу и соответствуют K битам, выше, чем первое пороговое значение, включает в себя под этапы, на которых: удаляют биты из N битов для получения оставшихся битов, где вес ряда, который представляет собой первую матрицу и соответствует биту, меньше чем или равен первому пороговому значению; сортируют оставшиеся биты, в соответствии с надежностью оставшихся битов; и выбирают, в порядке убывания надежности, K битов среди отсортированных оставшихся битов, в качестве информационных битов.

Со ссылкой на первый аспект и представленный выше подход к воплощению, в другом подходе к воплощению первого аспекта, этап выбора, в соответствии с надежностью N битов и весом каждого ряда в N рядах первой матрицы, K рядов среди N рядов первой матрицы, которая составляет вторую матрицу K×N, используемую для кодирования, включает в себя этап, на котором: выбирают K рядов среди N рядов первой матрицы для построения второй матрицы, где надежность битов, которые соответствуют K рядам, высока и вес рядов выше, чем первое пороговое значение.

Со ссылкой на первый аспект и представленный выше подход к воплощению, в другом подходе к воплощению первого аспекта, этап выбора K рядов среди N рядов первой матрицы для построения второй матрицы, где надежность битов, которые соответствуют K рядам, является высокой и вес рядов выше, чем первое пороговое значение, включает в себя подэтапы, на которых: сортируют N рядов первой матрицы, в соответствии с надежностью соответствующих битов; и выбирают, в порядке убывания надежности соответствующих битов, K рядов среди отсортированных N рядов, для построения второй матрицы, где вес рядов выше, чем первое пороговое значение.

Со ссылкой на первый аспект и представленный выше подход к воплощению, в другом подходе к воплощению первого аспекта, этап выбор K рядов среди N рядов первой матрицы для построения второй матрицы, где надежность битов, которые соответствуют K рядам, высока, и вес рядов выше, чем первое пороговое значение, включает в себя подэтапы, на которых: удаляют ряд для получения оставшихся рядов, где вес ряда является меньшим чем или равным первому пороговому значению; сортируют оставшиеся ряды в соответствии с надежностью битов, которые соответствуют оставшимся рядам; и выбирают, в порядке убывания надежности соответствующих битов, K рядов среди отсортированных оставшихся рядов, для построения второй матрицы.

Со ссылкой на первый аспект и представленный выше подход к воплощению, в другом подходе к воплощению первого аспекта, этап определения надежности N битов включает в себя подэтап, на котором: определяют пропускную способность каждого бита среди N битов, где надежность бита с большей пропускной способностью является более высокой; или определяют параметр Баттахария каждого бита среди N битов, где надежность бита с меньшим параметром Баттахария является более высокой; или определяют вероятность ошибки каждого бита среди N битов, где надежность бита с меньшей вероятностью ошибки является более высокой.

Со ссылкой на первый аспект и представленный выше подход к воплощению, в другом подходе к воплощению первого аспекта, способ дополнительно включает в себя этап, на котором: определяют первое пороговое значение, в соответствии с минимальным требованием к расстоянию кода гибридного полярного кода.

Со ссылкой на первый аспект и представленный выше подход к воплощению, в другом подходе к воплощению первого аспекта, этап получения первой матрицы N×N включает в себя подэтапы, на которых: генерируют первую матрицу, в соответствии со значением N; или считывают первую матрицу, которая предварительно сохранена и соответствует значению N.

Со ссылкой на первый аспект и представленный выше подход к воплощению, в другом подходе к воплощению первого аспекта, этап получения последовательности, которая включает в себя N битов, включает в себя подэтап, на котором: генерируют последовательность 1×N; или считывают предварительно сохраненную последовательность 1×N.

Во втором аспекте обеспечивается способ кодирования, включающий в себя этапы, на которых: принимают последовательность информационных битов, предназначенную для кодирования, где длина последовательности информационных битов равна K, где K представляет собой положительное целое число; получают первую матрицу N×N и последовательность, которая включает в себя N битов, где N представляет собой длину кода гибридного полярного кода, который должен быть сгенерирован, N рядов первой матрицы соответствуют N битам в последовательности во взаимно-однозначном соответствии, а N представляет собой положительное целое число, большее или равное К; определяют надежность N битов, и определяют вес каждого ряда в N рядах первой матрицы; выбирают, в соответствии с надежностью N битов и весом каждого ряда в N рядах первой матрицы, K битов среди N битов, как информационные биты, или выбирают, в соответствии с надежностью N битов и весом каждого ряда в N рядах первой матрицы, K рядов среди N рядов первой матрицы, для построения второй матрицы размером K×N, используемой для кодирования; и кодируют предназначенную для кодирования последовательность информационных битов, в соответствии с положениями информационных битов или в соответствии со второй матрицей, для получения последовательности кодированных битов, длина кода которых равна N.

В третьем аспекте обеспечен способ декодирования, включающий в себя этапы, на которых: получают демодулированный сигнал, длина которого равна N; получают первую матрицу размером N×N и последовательность, включающую в себя N битов, где N рядов первой матрицы соответствуют N битам в последовательности во взаимно-однозначном соответствии, а N представляет собой положительное целое число; определяют надежность N битов, и определяют вес каждого ряда в N рядах первой матрицы; выбирают, в соответствии с надежностью N битов и весом каждого ряда N рядов первой матрицы, K битов среди N битов в качестве информационных битов или выбирают, в соответствии с надежностью N битов и весом каждого ряда в N рядах первой матрицы, K рядов среди N рядов первой матрицы для построения второй матрицы размером K×N, используемой для кодирования, где K представляет собой положительное целое число, не большее, чем N; и декодируют демодулированный сигнал, в соответствии с положениями информационных битов или в соответствии со второй матрицей.

В четвертом аспекте обеспечивается устройство генерирования гибридного полярного кода, включающее в себя: модуль получения, выполненный с возможностью получения первой матрицы размером N×N и последовательности, включающей в себя N битов, где N представляет собой длину кода после кодирования, N рядов первой матрицы соответствуют N битам в последовательности во взаимно-однозначном соответствии, и N представляет собой положительное целое число; модуль определения, выполненный с возможностью определения надежности N битов и определения веса каждого ряда в N рядах первой матрицы; и модуль выбора, выполненный с возможностью выбора, в соответствии с надежностью N битов и веса каждого ряда в N рядах первой матрицы, K битов среди N битов, в качестве информационных битов, или выбора, в соответствии с надежностью N битов и веса каждого ряда в N рядах первой матрицы K рядов среди N рядов первой матрицы, для построения второй матрицы K×N, используемой для кодирования так, чтобы кодировать последовательность информационных битов, предназначенных для кодирования, в соответствии с положениями информационных битов или в соответствии со второй матрицей, для генерирования гибридного полярного кода, в котором K представляет собой длину последовательности информационных битов, предназначенной для кодирования, и представляет собой положительное целое число, не больше N.

Со ссылкой на четвертый аспект, в подходе воплощения в соответствии с четвертым аспектом, модуль выбора, в частности, выполнен с возможностью выбора K битов среди N битов в качестве информационных битов, где надежность K битов является высокой, и вес рядов, которые составляют первую матрицу и соответствуют K битам, больше, чем первое пороговое значение.

Со ссылкой на четвертый аспект и представленный выше подход к воплощению, в другом подходе к воплощению четвертого аспекта, модуль выбора, в частности, выполнен с возможностью сортировки N битов в соответствии с надежностью и выбора в порядке убывания надежности K битов среди отсортированных N битов в качестве информационных битов, где вес рядов, которые составляют первую матрицу и соответствуют K битам, больше, чем первое пороговое значение; или модуль выбора, в частности, выполнен с возможностью удаления бита из N битов для получения оставшихся битов, где вес ряда, который составляет первую матрицу и соответствует биту, меньше чем или равен первому пороговому значению, сортировки оставшихся битов, в соответствии с надежностью оставшихся битов и выбора, в порядке убывания надежности, K битов среди отсортированных оставшихся битов, в качестве информационных битов.

Со ссылкой на четвертый аспект и представленный выше подход к воплощению, в другом подходе к воплощению четвертого аспекта, модуль выбора, в частности, выполнен с возможностью выбора K рядов среди N рядов первой матрицы для построения второй матрицы, где надежность битов, которые соответствуют K рядам, является высокой, и вес рядов больше, чем первое пороговое значение.

Со ссылкой на четвертый аспект и представленный выше подход к воплощению, в другом подходе к воплощению четвертого аспекта модуль выбора, в частности, выполнен с возможностью сортировки N рядов первой матрицы в соответствии с надежностью соответствующих битов и выбора, в порядке убывания надежности соответствующих битов, K рядов среди отсортированных N рядов для построения второй матрицы, где вес рядов больше, чем первое пороговое значение; или модуль выбора, в частности, выполнен с возможностью удаления ряда для получения оставшихся рядов, где вес рядов меньше чем или равен первому пороговому значению, сортировки оставшихся рядов в соответствии с надежностью битов, которые соответствуют оставшимся рядам, и выбора, в порядке убывания надежности соответствующих битов, K рядов среди отсортированных оставшихся рядов для построения второй матрицы.

Со ссылкой на четвертый аспект и представленный выше подход к воплощению, в другом подходе к воплощению четвертого аспекта, модуль определения дополнительно выполнен с возможностью определения первого порогового значения, в соответствии с минимальным требованием к расстоянию кода гибридного полярного кода.

Со ссылкой на четвертый аспект и представленный выше подход к воплощению, в другом подходе к воплощению четвертого аспекта, модуль определения, в частности, выполнен с возможностью определения пропускной способности каждого бита среди N битов, где надежность бита с более высокой пропускной способностью является более высокой; или определения параметра Баттахария каждого бита среди N битов, где надежность бита с меньшим значением параметра Баттахария является более высокой; или определения вероятности ошибки каждого бита среди N битов, где надежность бита с меньшей вероятностью ошибки является более высокой.

В пятом аспекте обеспечивается устройство кодирования, включающее в себя: модуль приема, выполненный с возможностью приема последовательности информационных битов, предназначенной для кодирования, где длина последовательности информационных битов равна K, а K представляет собой положительное целое число; модуль получения, выполненный с возможностью получения первой матрицы размером N×N и последовательности, включающей в себя N битов, где N представляет собой длину кода, N рядов первой матрицы соответствуют N битам в последовательности во взаимнооднозначном соответствии, и N представляет собой положительное целое число; модуль определения, выполненный с возможностью определения надежности битов N, и определения веса каждого ряда в N рядах первой матрицы; и модуль выбора, выполненный с возможностью выбора, в соответствии с надежностью N битов и веса каждого ряда в N рядах первой матрицы, K битов среди битов N, в качестве информационных битов, или выбора, в соответствии с надежностью N битов и веса каждого ряда в N рядах первой матрицы, K рядов среди N рядов первой матрицы, для построения второй матрицы K×N, используемой для кодирования, где K представляет собой длину последовательности информационных битов, предназначенной для кодирования, и представляет собой положительное целое число, не больше чем N; и модуль кодирования, выполненный с возможностью кодирования последовательности информационных битов, в соответствии с положениями информационных битов или в соответствии со второй матрицей, для получения кодированной последовательности битов, длина кода которой составляет N.

В шестом аспекте обеспечивается передатчик, включающий в себя устройство кодирования, в соответствии с пятым аспектом, и модуль передачи, выполненный с возможностью передачи кодированной последовательности битов, генерируемой устройством кодирования.

В седьмом аспекте обеспечивается устройство декодирования, включающее в себя: модуль приема, выполненный с возможностью приема демодулированного сигнала, длина которого составляет N; модуль получения, выполненный с возможностью получения первой матрицы N×N и последовательности, которая включает в себя N битов, где N рядов первой матрицы соответствуют N битам в последовательности, во взаимно-однозначном соответствии, и N представляет собой положительное целое число; модуль определения, выполненный с возможностью определения надежности N битов, и определения веса каждого ряда в N рядах первой матрицы; модуль выбора, выполненный с возможностью выбора, в соответствии с надежностью N битов и весом каждого ряда в N рядах первой матрицы, K битов среди N битов, в качестве информационных битов, или выбора, в соответствии с надежностью N битов и весом каждого ряда в N рядах первой матрицы, K рядов среди N рядов первой матрицы, для построения второй матрицы K×N, используемой для кодирования, где K представляет собой положительное целое число, не больше N; и модуль декодирования, выполненный с возможностью декодировать демодулированный сигнал, в соответствии с положениями информационных битов или в соответствии со второй матрицей, для получения декодированной последовательности информационных битов.

В восьмом аспекте обеспечивается приемник, включающий в себя устройство декодирования, в соответствии с седьмым аспектом, и модуль демодулирования, выполненный с возможностью демодулировать принимаемый сигнал для генерирования демодулированного сигнала, длина которого равна N, и вывода демодулированного сигнала в устройство декодирования, где N представляет собой положительное целое число.

В девятом аспекте обеспечивается система связи, включающая в себя передатчик, в соответствии с шестым аспектом, и приемник, в соответствии с восьмым аспектом.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, когда выбирают информационный бит из гибридного полярного кода, рассматривают не только надежность бита, но также рассматривают и вес ряда, который входит в первую матрицу, и соответствует биту, таким образом, что рабочая характеристика полярного кода может быть улучшена.

Краткое описание чертежей

Для более ясного описания технических решений в вариантах осуществления настоящего изобретения, далее кратко представлены приложенные чертежи, требуемые для описания вариантов осуществления. Очевидно, что приложенные чертежи в следующем описании представляют просто некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и специалист в данной области техники все еще может вывести другие чертежи из этих приложенных чертежей без творческих усилий.

На фиг. 1 показана блок-схема последовательности операций способа генерирования гибридного полярного кода в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 2 схематично показана блок-схема последовательности операций обработки для генерирования гибридного полярного кода в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 3 схематично показана блок-схема последовательности операций обработки для генерирования гибридного полярного кода в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 4 схематично показана блок-схема последовательности операций обработки для генерирования гибридного полярного кода в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 5 схематично показана блок-схема последовательности операций обработки для генерирования гибридного полярного кода в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 6 схематично показана блок-схема последовательности операций обработки для генерирования кодового слова гибридного полярного кода в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 7 схематично показана блок-схема последовательности операций обработки для генерирования кодового слова гибридного полярного кода в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 8 схематично показана блок-схема последовательности операций обработки для генерирования кодового слова гибридного полярного кода в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 9 схематично показана блок-схема последовательности операций обработки для генерирования кодового слова гибридного полярного кода в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 10 показана блок-схема последовательности операций способа кодирования в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 11 показана блок-схема последовательности операций способа декодирования в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 12 представлен вариант осуществления устройства для генерирования гибридного полярного кода в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 13 схематично показана блок-схема устройства кодирования в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 14 показана блок-схема передатчика в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 15 показана блок-схема устройства декодирования в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 16 показана блок-схема приемника в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и

на фиг. 17 показана блок-схема устройства в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Далее ясно описаны технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения со ссылкой на приложенные чертежи в вариантах осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что варианты осуществления, которые будут описаны, являются просто частью, а не всеми вариантами осуществления настоящего изобретения. Все другие варианты осуществления, полученные без творческих усилий специалистом в данной области техники на основе вариантов осуществления настоящего изобретения, должны попадать в пределы объема защиты настоящего изобретения.

Варианты осуществления настоящего изобретения могут применяться для различных систем связи. Поэтому следующее описание не ограничено конкретной системой связи, такой как глобальная система для мобильной связи (сокращенно GSM), система с множественным доступом с кодовым разделением каналов (Code Division Multiple Access, сокращенно CDMA), широкополосная система с множественным доступом, с кодовым разделением каналов (Wideband Code Division Multiple Access, сокращенно WCDMA), система Общей услуги пакетной радиосвязи (General Packet Radio Service, сокращенно GPRS), система долгосрочного развития (Long Term Evolution, сокращенно LTE), система дуплексной передачи с частотным разделением каналов LTE (Frequency Division Duplex, сокращенно FDD) и система дуплексной передачи с временным разделением каналов LTE (Time Division Duplex, сокращенно TDD), и универсальная мобильная система связи (Universal Mobile Telecommunication System, сокращенно UMTS). Вся информация или данные, кодированные с использованием традиционного турбокода или кода LDPC на базовой станции или в оконечном устройстве в представленных выше системах, могут быть кодированы, используя полярный код в данном варианте осуществления.

Следует отметить, что количество элементов кода, которые не равны 0 в кодовом слове, называется весом Хемминга (сокращенно вес кода, записанный как W) кодового слова.

Для двоичного кода вес W кода представляет собой количество элементов 1 кода, включенных в кодовое слово. Например, для кодового слова 110000, его длина кода n=6, и его вес кода W=2.

"Вес" каждого ряда в матрице, используемой в данном патентном документе, относится к количеству элементов, которое не равно 0 в этом ряду. Для двоичной матрицы рассчитывают вес каждого ряда в двоичной матрице F, то есть суммируют количество 1 в этом ряду, и полученная сумма представляет собой значение веса этого ряда.

Количество информационных положений, где цифры являются разными между информационными положениями, соответствующими двум группам кода, называется расстоянием между группами кода и сокращенно называется расстоянием кода и также называется расстоянием Хемминга (Hamming), например, расстояние кода между группой кода 1100 и группой кода 0011 равно 4. "Расстояние кода" гибридного Полярного кода, упоминаемого в данном патентном документе, относится к количеству информационных положений, где цифры являются разными между информационными положениями, соответствующими информационному биту, предназначенному для кодирования, и кодируют гибридный полярный код, генерируемый после этого информационного бита. Расстояние кода воплощает рабочие характеристики коррекции ошибок кодирования. Большее расстояние кода между двумя группами кодов перед и после кодирования обозначает лучшую характеристику коррекции ошибок.

На фиг. 1 показана блок-схема последовательности операций способа для генерирования гибридного полярного кода в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Способ, представленный на фиг. 1, может быть выполнен концом кодирования или концом декодирования или может быть выполнен устройством генерирования отдельного полярного кода.

101: Получить первую матрицу N×N и последовательность, которая включает в себя N битов, где N представляет собой длину кода полярного кода, N рядов первой матрицы соответствуют N битам в последовательности во взаимно-однозначном соответствии, и N представляет собой положительное целое число.

Например, N может представлять собой 2ⁿ, где n представляет собой неотрицательное целое число.

В случае необходимости, первая матрица может быть сгенерирована в соответствии со значением N, например, первая матрица может быть сгенерирована с использованием существующего подхода. В частности, полярный код представляет собой линейный блочный код. Его матрица генерирования представляет собой G^N, и его обработка кодирования представляет собой , где.

представляет собой матрицу и B_N представляет собой транспонированную матрицу, например матрицу с реверсированием битов (bit reversal).

представляет собой Кронекеровскую степень (Rronecker power) для F, и определено как . Здесь, представляет собой матрицу N×N.

Представленная выше матрица G_N или вариант (например, ) для G_N можно использовать, как первую матрицу.

В случае необходимости, в качестве другого варианта осуществления, может быть считана первая матрица, которая была предварительно сохранена и соответствует значению N. Другими словами, первая матрица, соответствующая другому значению N, может быть предварительно сохранена локально.

В случае необходимости, в качестве другого варианта осуществления, последовательность 1×N может быть сгенерирована в соответствии со значением N, например, , как представлено выше. Последовательность установлена, включая в себя информационные биты и замороженные биты. В качестве альтернативы, заранее сохраненная последовательность 1×N может быть считана. Другими словами, последовательность , соответствующая другому значению N, может быть предварительно сохранена локально.

N рядов первой матрицы N×N соответствуют N битам в последовательности во взаимно-однозначном соответствии. В частности, каждый ряд первой матрицы соответствует одному биту в .

102: Определить надежность N битов и определить вес каждого ряда в ряду первой матрицы.

В варианте осуществления настоящего изобретения форма измерения надежности не ограничена, например, ссылка может быть сделана на измерение надежности существующего полярного кода, такой как пропускная способность битов, параметр Баттахария и вероятность ошибок. Однако, для существующего полярного кода, информационные биты выбирают на основе только надежности в процессе генерирования. Поэтому рабочие характеристики должны быть дополнительно улучшены.

В случае необходимости, в качестве варианта осуществления, на этапе 102, может быть определена пропускная способность каждого бита среди N битов, где надежность бита с большей пропускной способностью является более высокой.

Пропускная способность каждого бита может быть рассчитана известным образом. Например, задан двоичный дискретный канал W без памяти, и пропускная способность I (W) определена следующим образом:

В случае необходимости, в качестве другого варианта осуществления, на этапе 102, может быть определен параметр Баттахария для каждого бита среди N битов, где надежность бита с меньшим значением параметра Баттахария является более высокой.

Задан двоичный дискретный канал W без памяти, и параметр Z (W) Баттахария определен следующим образом:

Параметр Баттахария соответствует верхнему пределу наибольшего правдоподобия частоты появления ошибок в фрейме декодирования. Меньшее значение параметра Баттахария обозначает более высокую надежность информационного бита.

В случае необходимости, в качестве другого варианта осуществления, на этапе 102, может быть определена вероятность ошибки каждого бита среди N битов, где надежность бита с меньшей вероятностью ошибки является более высокой. Например, структура ошибки в каждом бите может быть получена посредством моделирования Монте-Карло, и вероятность ошибки каждо