連續抵消解碼器--Successive Cancellation decoder(SC 解碼器)

在這里,我們來看一下(Arikan,2009)中提供的連續取消解碼算法

顧名思義,SC解碼算法從u0開始按順序解碼比特

  • 凍結的比特節點總是被解碼為0。

在解碼ui時,根據以下規則使用由向量表示的可用比特來解碼ui:

其中A是信息位置的集合。

概率計算在計算上更容易,在對數域中不太容易出現舍入誤差。

  • 因此,我們考慮LLR而不是概率來避免數值溢出

第t位的LLR定義為:

因此,決策規則更改如下:?

極性碼的二叉樹結構可以用來簡化連續抵消解碼

????????二叉樹有個階段,編號從s=0開始到n,即。每個階段s包含節點,每個節點對應位。

依次遍歷樹以執行連續的抵消解碼

  • 在每個節點上,消息傳遞如下:每個節點將LLR對應的LLR值(即α)傳遞給子節點,并在sage(即β)處父節點發送估計的硬比特。左消息和右消息計算如下:

圖? ?每個節點的SC解碼更新規則
Figure? ? SC decoding update rules for each node

?

?我們定義了兩個函數來執行這些操作,即f和g,定義如下:

?但是f函數的計算成本很高,因此,我們使用最小和近似法將其近似為硬件友好版本,如下所示:

其中sign表示輸入的符號,min表示兩個輸入中的最小值。

該算法從樹的根節點(級別n+1)開始,遍歷到葉節點(級別0)。

對于每個節點,都會發生以下一組操作。

  1. 如果當前節點有一個未被訪問的左子節點,則計算αl并移動到左子節點。
  2. 如果當前節點有一個未被訪問的右子節點,則計算αr并移動到右子節點。
  3. 如果來自子節點的兩條消息都可用,則計算β并移動到父節點。

一旦到達葉節點,就使用二進制量化函數h基于相應LLR的符號做出決定,如下所示:

?

?

?

?

?

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