一种基于增强奇偶校验码级联极化码的新型编译码方法

王燕，刘顺兰，奚珍珍，包建荣

（杭州电子科技大学电子信息学院，浙江 杭州 310018）

1 引言

极化码（Polar码）于2009年由Arikan E首次提出，是第一种理论上能达到香农极限的信道编码方法[1]，并且由于其较低的编码、译码复杂度等优势，受到了广泛的关注，成功入选5G标准，作为增强移动宽带场景中控制信道的编码方案[2-3]。当极化码的长度趋于无穷时，才能更好地达到信道容量，然而在中短码长时性能较差。为了提高极化码的纠错性能，先后提出了许多不同的译码方法。参考文献[1]提出采用串行抵消（successive cancellation，SC）译码算法，由于SC译码算法是一种次优的译码算法，在有限长码长中性能有待提升。在SC译码算法的基础上，参考文献[4]提出串行抵消列表（successive cancellation list，SCL）译码算法，该算法通过扩张译码路径，增大了译码结果正确的可能性。参考文献[5]提出引入循环冗余校验码与极化码级联，即CRC辅助SCL译码算法（CRC aided SCL，CA-SCL），有助于在SCL译码的列表中挑选出正确的译码结果。此后，参考文献[6]提出的奇偶校验码级联极化码引入校验比特，在译码过程中能够实时校验译码路径，性能可优于CRC级联极化码，不过使用的蒙特卡洛构造方法使得复杂度严重增加。CRC辅助的Polar码和PC辅助的Polar码已被纳入5G极化码标准实现方案[3]。

Polar码在不同译码算法下的纠错性能具有差异，但Polar码本身的纠错性能在很大程度上受码构造的影响，即信息位和冻结位的选取。目前，针对AWGN信道还没有精确的Polar码构造方法，只能对AWGN比特信道的可靠度进行估计。常用的方……