極化碼應用技術(shù)研究.pdf

1、極化碼是近年來糾錯編碼領(lǐng)域的熱點研究問題。極化碼在理論上被證明：當碼長趨近于無窮大時達到對稱信道容量。相對于傳統(tǒng)的LDPC碼和Turbo碼，極化碼的特點是其結(jié)構(gòu)化特征較強，其結(jié)構(gòu)上與信道極化理論結(jié)合緊密，可以很容易地分析碼的糾錯性能。目前，極化碼在理論研究上的結(jié)果已經(jīng)比較充分，本文主要內(nèi)容集中在極化碼應用問題，以無線通信應用為背景，研究了極化碼的性能、SCL譯碼算法的改進和在搭線竊聽信道下極化碼的應用。
　　本文首先回顧了信道極化

2、的基本原理，進而介紹了極化碼，著重比較了極化碼和Reed-Muller碼結(jié)構(gòu)上的相似和區(qū)別；分析極化碼在不同類型信道模型下的性能仿真，且與Reed-Muller碼糾錯性能進行了對比，從原理和仿真結(jié)果上分析得出：極化碼是Reed-mulller的優(yōu)化，且可將實際應用中的Reed-Muller碼替代極化碼；仿真分析了極化碼在Successive Cancellation(SC)譯碼算法下的性能以及消息位與凍結(jié)位的分布位置，分析有限長極化碼和

3、SC譯碼的應用缺陷。
　　由于SC譯碼算法將固定比特當作未知量處理，因此并非最大似然譯碼算法，限制了極化碼的糾錯性能，目前對此的改進是通過保留多條SC譯碼路徑在譯碼結(jié)束時選擇其中似然概率最大的路徑或者通過CRC校驗路徑來改進譯碼性能，前者在保留路徑數(shù)較大的情況下可以很接近譯碼的最大似然界限，而后者在犧牲了很小的碼率增添了一些冗余后帶來了較大的譯碼提升。SCL譯碼算法成倍的增加了SC譯碼的計算量，且消耗了較大的路徑存儲空間，本文提出