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极化码(Polar Codes)是E.Arikan在2009年基于信道极化(Channel Polarization)现象提出的全新编码方式。极化码具有确定性的构造方法和较低的编译码复杂度,并且是一种能够被严格证明达到信道容量的信道编码方法。2016年,在美国内华达州里诺召开的3GPP RAN1会议上,确定极化码作为5G增强移动宽带(Enhance Mobile Broadband,eMBB)场景下控制信道的编码方案,极化码有了良好的实际应用前景。 连续删除(Successive Cancellation,SC)译码算法是E.Arikan最初给出的极化码译码方法,并在此译码算法下,证明了当极化码码长趋近无穷时,极化码信道容量是可达的。但SC译码算法在有限码长下的性能却很不理想。随后提出的基于列表的连续删除(Successive Cancellation List,SCL)译码算法和CRC辅助校验的SCL译码算法(CA-SCL)都是对SC译码算法的改进。在对CA-SCL译码算法的研究分析中,发现在SCL译码算法中加入原本用于信道检错的CRC校验码,可以极大地改善SCL译码算法的性能。受此启发,本文将有着优异性能的WSC检错码加入到SCL译码过程中,并针对WSC检错码对信息比特的保护长度不足的缺点,提出了依据信道可靠性大小进行部分校验的WA-SCL(WSC-Aided Successive Cancellation List)译码算法,给出了该算法的详细译码步骤以及算法流程图,分析证明了该算法的计算复杂度。 接下来通过对WSC检错码的进一步研究和分析,并利用其在限定条件下是一种RS码的性质,考虑将WSC码的纠错能力运用到极化码的译码算法中,在此思路的指导下,研究分析了传统RS码与极化码的级联方案。在这个基础上,提出了一种全新的WSC-Polar级联码方案,利用WSC码的纠错和反馈来提高极化码的性能,新方案除了保持极化码信道容量可达的性质,还有着明显更优的错误衰减率。 最后的仿真实验分析验证了WA-SCL译码算法的性能,并与SCL译码算法以及CA-SCL译码算法进行了比较。WA-SCL译码算法相较于SCL译码算法获得了较大的性能增益:对码长为1024,码率为0.5的极化码,当误帧率(Fream Error Rate,FER)为31×10?时,采用12位校验长度的WA-SCL译码算法获得了大约0.6dB的性能增益。码长为1024时,WA-SCL译码算法相比于CA-SCL译码算法,保持相同计算复杂度的同时,在低信噪比时,误帧率性能非常接近,从信噪比大约2.8dB开始,其误帧率性能开始超过CA-SCL译码算法。而且WSC检错码的软硬件实现更加便捷,WSC码还有着CRC码不具备的纠错性能,本文提出的WA-SCL译码算法和WSC-Polar级联码方案的仿真验证结果与预期一致。