论文部分内容阅读
基于信道极化现象提出的极化码是目前唯一通过严格的数学方法证明可以达到香农极限的编码方案,并且被接受为第五代移动通信系统(5th Generation of Mobile Communication System,5G)中控制信道的编码方案。随着5G时代的到来,为了满足自动驾驶、虚拟现实游戏和超高清视频等业务的需求,需要提供超高速的通信速率。为了确保数据在传输过程中的可靠性和时效性,高效的译码算法是极化码的重要研究方向。本文基于“增强移动宽带5G终端模拟器”项目背景,主要对极化码译码算法进行研究,针对部分现有译码算法存在的缺陷给出相应的改进,以便实现更好的译码性能和更低的计算复杂度。论文主要的研究内容和创新点包括:1.本文将简化的串行消除(Simplified Successive Cancellation,SSC)译码算法和综合校验方法结合,提出一种低复杂度的基于综合校验的串行消除(Syndrome Check Successive Cancellation,SCSC)译码算法。仿真表明,SCSC译码算法不仅具有传统SC译码算法的译码性能,而且计算复杂度相较于SC和SSC译码算法分别降低了约50%和10%。2.针对简化的列表串行消除(Simplified Successive Cancellation List,SSCL)译码算法仅对特殊节点的译码过程进行了简化不具有一般性的问题,在SCSC和SSCL译码算法的基础上,本文提出一种基于综合校验的列表串行消除(Syndrome Check Successive Cancellation List,SCSCL)译码算法。该算法利用综合校验的方法,可以判断任意节点的路径度量值(Path Metrics,PM)计算过程是否冗余,通过去除冗余计算降低译码算法的复杂度。仿真表明,SCSCL译码算法不仅具有与传统SCL译码算法几乎相同的译码性能,而且双曲函数计算次数相对于SSCL和SCL译码分别降低了约55%和13%。3.为了验证SCSCL译码算法的实际应用价值,使用TMS320C6678芯片对该算法进行DSP实现,并将其应用于5G系统的物理广播信道(Physical Broadcast Channel,PBCH)信道。通过对实现性能和运行效率等方面进行分析,SCSCL译码算法的运行周期相较于传统SCL译码算法降低了近50%,验证SCSCL译码算法的实际应用价值。