POLAR码编码译码实现

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POLAR码编码译码实现

详 情 说 明

POLAR码是一种近年来备受关注的信道编码技术，其核心思想是通过信道极化现象将原始信道转化为一组可靠的比特信道和不可靠的比特信道。本文将介绍POLAR码的基本编码原理及其SC(Successive Cancellation)译码算法的实现方法。

在编码过程中，POLAR码首先会对信息比特进行极化处理。这个处理的核心是递归地应用信道合并与分裂操作，使得部分信道容量趋近于1（完美信道），而另一部分趋近于0（无用信道）。编码器会选择那些高可靠性的信道位置来传输有效信息比特，而在低可靠性位置填充已知的冻结比特。

SC译码算法是POLAR码最早提出的译码方案，它采用串行抵消的策略逐比特进行判决。译码过程中，每个比特的判决都依赖于之前已经译出的比特信息。这种译码方式的复杂度相对较低，但性能表现优异，特别是在大码长情况下可以接近信道容量。

在BEC(二进制擦除信道)环境下，POLAR码表现出色。从实验数据可以看出，在码率固定的情况下，随着擦除概率的增加，译码性能会逐渐下降。通过增加最大迭代次数可以提高译码成功率，但同时也增加了计算复杂度。

POLAR码在实际应用中展现出诸多优势，包括较低的编解码复杂度、近香农限的性能表现，以及良好的鲁棒性。这些特性使其成为5G通信标准中的候选编码方案之一。