极化码编码解码方法及速率匹配专利详解

本发明涉及通信技术领域，主要针对差错控制编码和编码速率匹配，特别是针对一种基于补零和分块的极化码速率匹配方法。在传统的通信系统中，发送端通过信道将信息传递给接收端，但信道中的噪声可能导致错误。为了提高数据的可靠传输，差错控制编码引入冗余比特，能够检测和纠正错误。极化码由Ankan在2009年提出，虽然起初在连续消退译码中表现不如LDPC码和Turbo码，但在SC列表（SCL）译码出现后，极化码在短码性能上超越了LDPC码，成为5G NR纠错信道的标准编码方案。 公开专利CN111970011A描述了一种速率适配极化码构造方法，其步骤包括确定母码长度、评估实际传输极化子信道的可靠性，然后根据这些信息执行全长极化码编码并进行速率适配，以适应实际传输需求。极化码的独特之处在于其基于信道极化的原理，通过递归地将高可靠性和低可靠性的信道区分开来，随着码长增加，这些信道的差异会愈发明显，最终形成理想的噪声分布，仅在最可靠的信道上传输信息比特（信息比特），其余信道用预设值（如全零比特）填充（冷冻比特），确保信息的安全传输。 与传统编解码方法不同，极化码的思路是利用信道极化过程，通过对信道进行分组和处理，使得信息能够在噪声环境中更加有效地传输。这种方法的优势在于其简洁的编码结构和高效的译码性能，使其在现代通信系统中得到了广泛应用，特别是在5G等高速网络中，对于提高数据传输的可靠性和效率起到了关键作用。此外，本发明还可能涉及到硬件实现、编码器和解码器的设计，以及如何在实际通信场景中进行码字生成和处理的具体流程。这项发明是一项重要的技术革新，对于提升通信系统的性能和稳定性具有重要意义。