新一代移動(dòng)通信中的極化碼研究.pdf

1、極化碼是一種可達(dá)二進(jìn)制離散無記憶信道容量的新型信道編碼技術(shù)，其以優(yōu)異的編譯碼性能及較低的復(fù)雜度，很快成為了通信界研究的熱點(diǎn)。其不僅在信道編碼方面得到了深入的研究，而且在信源編碼、多址技術(shù)以及保密通信等方面也得到了相應(yīng)的推廣。本文針對(duì)極化碼的編譯碼方法以及在第五代通信系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　?。ㄒ唬┭芯苛藰O化碼自適應(yīng)編碼方案。分別比較了Monte Carlo、密度演進(jìn)和高斯近似這三種信息位選擇方法，分

2、析了各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)。然后針對(duì)任意碼長傳輸問題，通過仿真對(duì)比了現(xiàn)有的幾種打孔方式，分析了各種打孔方式的優(yōu)缺點(diǎn)及使用范圍。在此基礎(chǔ)上，對(duì)打孔位信息確定的打孔方式進(jìn)行了改進(jìn)，使其適用于依據(jù)母碼直接挑選打孔位，而無需進(jìn)行信息位重新查找的情形，從而簡(jiǎn)化了編碼方式。
　?。ǘ┭芯苛藰O化碼高性能譯碼方案。分別對(duì)比分析了持續(xù)消除(Successive Cancellation，SC)、持續(xù)消除列表(Successive Cancellatio

3、n List，SCL)、CRC輔助的SCL(CRC-aided SCL，CA-SCL)和置信傳播(Belief Propagation，BP)譯碼方案。其中，SC譯碼復(fù)雜度比較低，對(duì)于中低碼長的極化碼譯碼性能比較差，BP譯碼可以有效的提高極化碼的吞吐量，但是性能提升比較有限，并且復(fù)雜度比SC譯碼要高得多，SCL和CA-SCL譯碼方案可以顯著的提高譯碼性能，但是較大的路徑搜索寬度會(huì)造成譯碼復(fù)雜度的急劇增加。在此基礎(chǔ)上提出了基于可靠信道的簡(jiǎn)

4、化SCL和簡(jiǎn)化CA-SCL譯碼方式，當(dāng)挑選的可靠信道數(shù)目比較少時(shí)，提出的譯碼方式幾乎沒有性能損失，在同等復(fù)雜度下，提出的簡(jiǎn)化譯碼方式的性能要比SCL和CA-SCL的譯碼性能好。
　?。ㄈ┭芯苛舜笠?guī)模機(jī)器通信(massive Machine Type Communication，mMTC)和超可靠和低延遲通信(Ultra Reliable and Low Latency Communications，URLLC)場(chǎng)景下的極化碼。本