一种极化码迭代接收机、系统和极化码迭代译码方法与流程

本发明涉及无线通信中的编译码技术领域，特别涉及一种极化码迭代接收机、系统和极化码迭代译码方法。

背景技术：

为了提升极化码在无线通信传输中的误码性能，现有接收方案将目光聚焦于译码器的设计和改进。在现有技术中，重新设计和改造后的译码方案可归纳为如下的两类：

第一类，延用原极化码连续消除(successivecancellation，sc)译码算法对译码信息做串行处理的译码方案；

第二类，采用ldpc码bp译码算法对译码信息做并行处理的译码方案。

在第一类方案中，比较典型的译码方案有：连续消除列列表码器(successivecancellationlistdecoder，scld)、多级极化码译码器(multi-levelpolardecoder，mpd)、级联极化码译码器(concatenatedpolardecoder，cpd)。其中，在scld中，译码器将l条译码路径逐个算出，并在列表中选取与之似然值(likelihoodvalue)最大的极化码码字做为输出；在mpd中，极化后的子信道用于传输成分码码字(componentcode)，在极化码编码器重新分块，再由极化码编码后发送出去，译码端将接收比特按每条极化子信道重新组合，先由极化码译码器译码，后传送给成分码译码器译码输出；在cpd中，信源比特以码字嵌套的形式进行编码，例如，turbo码作为外码，ploar码作为内码，在接收端，组合而成的译码器先译内码再译外码并输出。

在第二类方案中，由于置信度传播(beliefpropagation，bp)算法相对成熟，只有具体针对极化码编码过程的改造，例如，用ldpc码内嵌未完全极化的子信道码字，以提高误码性能，在译码端ldpc码类似于级联码的外码，整个码字译码可用改进后的bp算法完成。其最大的优点在于：bp算法可并行计算码字中的每个比特，利于硬件实现；但缺点在于：bp算法需要大量内部迭代，计算复杂度较高。

综上所述，现有技术中提升极化码误码性能的方案，局限于将极化码编译码视为独立的模块，比如独立于调制映射的模块，而并未有系统级的提升方案，其关键在于没有一个算法涉及解决极化码已编码比特软信息的逆计算问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种极化码迭代接收机、系统和极化码迭代译码方法，从而可以在保留编码增益的同时，在不增加译码复杂度的情况下，提高无线通信系统的误码率及误块率性能，提升用户体验。

本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种极化码迭代接收机，该极化码迭代接收机包括：检测器、第一加减法器、解交织器、迭代极化码译码器、第二加减法器、交织器和逆映射器；

所述检测器，用于根据输入信号的类型确定当前先验概率，使用所确定的当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld；

所述第一加减法器，用于将所述检测器输出的检测后的比特信息ld减去所述交织器输出的交织后的逆编码外信息生产第一外信息并将所述第一外信息输出到所述解交织器；其中，如果是第一次迭代，则

所述解交织器，用于对所接收到的第一外信息进行解交织，将解交织后的信息发送给所述迭代极化码译码器和所述第二加减法器；

所述迭代极化码译码器，用于根据解交织后的信息生成逆编码信息lrc和译码比特并当当前迭代次数小于预设的最大迭代次数时，将所述逆编码信息lrc输出给所述第二加减法器；

所述第二加减法器，用于将接收到的逆编码信息lrc减去所述解交织后的信息生成第二外信息并将所述第二外信息输出到所述交织器；

所述交织器，用于对所接收到的第二外信息进行交织，生成交织后的逆编码外信息并将所述交织后的逆编码外信息输出给所述逆映射器和所述第一加减法器；

所述逆映射器，用于将所述交织后的逆编码外信息转换为概率数组并将所述概率数组输出给所述检测器。

较佳的，所述迭代极化码译码器包括：极化码sc译码器、极化码逆编码器和硬判决器；

所述极化码sc译码器，用于将n位的解交织后的信息转换为n位的信息位比特信息lc，并将n位的信息位比特信息lc分别发送给所述极化码逆编码器和硬判决器；

所述极化码逆编码器，用于当当前迭代次数小于预设的最大迭代次数时，根据n位的信息位比特信息lc生成n位的逆编码信息lrc；

所述硬判决器，用于根据n位的信息位比特信息lc生成译码比特

较佳的，所述极化码逆编码器根据n位的信息位比特信息lc生成n位的逆编码信息lrc。

本发明还提供了一种极化码迭代编译码系统，该系统包括：发送端和接收端；

所述发送端中设置有发送机；所述接收端中设置有接收机；

所述接收机为如权利要求1所述的极化码迭代接收机；

所述发送机中包括：信息源、极化码编码器和调制器；

所述信息源，用于产生n位信源比特；

所述极化码编码器，用于对所生成的n位信源比特进行极化码编码，生成n位编码比特，并进行交织，生成极化码码字；

所述调制器，用于将所生成的极化码码字映射为包括ns个传输符号的多维调制符号；

所述发送端，用于将所述发送机生成的多维调制符号通过传输信道h发送给接收端；

所述接收端中的接收机中的检测器，将通过传输信道h接收到的传输信号y作为输入信号，并最终输出译码比特

较佳的，所述极化码编码器为极化码编码率为η的极化码编码器；其中，n＝n·η。

较佳的，所述调制器为调制阶数为m的调制器。

较佳的，所述调制器为调制阶数为m的稀疏码多址接入模块；

所述稀疏码多址接入模块通过稀疏码的特有码本将极化码码字映射为用户特有的多维调制符号。

较佳的，所述发送端中设置有j个发送机；所述接收端中设置有j个接收机；其中，j为大于0的整数；

对于第i个发送机：

所述信息源，用于产生n位信源比特bi；其中，1≤i≤j；

所述极化码编码器，用于对所生成的n位信源比特bi进行极化码编码，生成n位编码比特，并进行交织，生成极化码码字ci；

所述调制器，用于将所生成的极化码码字ci映射为包括ns个传输符号的多维调制符号xi；

所述发送端，用于将j个发送机生成的多维调制符号在传输信道h中叠加并发送给接收端；

所述接收端中的各个接收机中的检测器，从通过传输信道h接收到的传输信号y中提取对应的传输信号yi作为输入信号，并最终输出对应的译码比特

本发明还提供了一种极化码迭代译码方法，该方法包括如下步骤：

a、接收端中的检测器根据输入信号的类型确定当前先验概率，使用所确定的当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld；

b、第一加减法器将检测后的比特信息ld减去交织器输出的交织后的逆编码外信息生产第一外信息其中，如果是第一次迭代，则

c、解交织器对第一外信息进行解交织，得到解交织后的信息

d、迭代极化码译码器根据解交织后的信息生成逆编码信息lrc和译码比特

e、迭代极化码译码器判断当前迭代次数是否小于预设的最大迭代次数；如果是，则将软信息lrc输出给第二加减法器；否则，结束流程；

f、第二加减法器将逆编码信息lrc减去解交织后的信息生成第二外信息并将第二外信息输出到交织器；

g、交织器对第二外信息进行交织，生成交织后的逆编码外信息并将交织后的逆编码外信息输出给逆映射器和第一加减法器；

h、逆映射器将交织后的逆编码外信息转换为概率数组并将概率数组输出给检测器，返回执行步骤a。

较佳的，所述根据输入信号的类型确定当前先验概率，使用所确定的当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息具体包括：

判断输入信号的类型；

当输入信号为来自传输信道的传输信号y时，使用检测器中存储的当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld；

当输入信号为逆映射器输出的概率数组时，将所述概率数组作为检测器中的当前先验概率，使用当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld。

较佳的，通过如下的公式计算得到检测后的比特信息ld：

其中，bi为发送端j个接收机中的第i个发送机产生的n位信源比特，ld(bi)为与bi对应的检测后的比特信息，x为发送端输出的多维调制符号，y为接收端通过传输信道h接收到的传输信号。

较佳的，所述迭代极化码译码器根据解交织后的信息生成逆编码信息lrc和译码比特包括：

使用极化码sc译码器将n位的解交织后的信息转换为n位的信息位比特信息lc；

使用极化码逆编码器，根据n位的信息位比特信息lc生成n位的逆编码信息lrc；

使用硬判决器根据n位的信息位比特信息lc生成译码比特

较佳的，所述根据n位的信息位比特信息lc生成n位的逆编码信息lrc包括：

将n位的信息位比特信息lc通过转换函数f进行计算，得到n位的逆编码信息lrc；

其中，转换函数f为：

其中，gn×n为极化码编码的生成矩阵；

lvi为极化码编码生成矩阵的第i行向量；

ue为长度为n的向量，向量中每个元素为0或1，且元素为1的个数有0个或偶数个；

uo为长度为n的向量，向量中每个元素为0或1，且元素为1的个数有奇数个；

λ为信道极化后信息比特的位置标号集合；

λf为信道极化后冻结比特(frozenbits)的位置标号集合；

为满足ue向量要求的元素，取值为0或1；

为满足uo向量要求的元素，取值为0或1。

较佳的，在所述步骤a之前，该方法还进一步包括：

在发送端生成n位信源比特；

对所生成的n位信源比特进行极化码编码，生成n位编码比特，并进行交织；

使用调制器将所生成的n位编码比特映射为包括ns个传输符号的多维调制符号；

发送端将传输信号通过传输信道h发送给接收端。

较佳的，所述步骤a为：

步骤a1：判断输入信号是否为来自传输信道的传输信号y；如果是，执行步骤a2；否则，执行步骤a3；

步骤a2，使用检测器中存储的当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld；

步骤a3，将所述概率数组作为检测器中的当前先验概率，使用当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld。

如上可见，在本发明中的极化码迭代接收机、系统和极化码迭代译码方法中，在接收到来自传输信道的传输信号y之后，迭代极化码译码器将生成两个输出，并将其中的一个输出进行逆编码，即将其中的一个输出进行解交织之后输入逆映射器生成概率数组，并在检测器中将该概率数组作为当前先验概率进行多次迭代计算，直到迭代结束后得到最终的译码比特此时，即可将译码比特与信源比特b进行对比，统计误码率。由于上述的迭代过程中没有任何，限幅、硬判决和软信息损失，保留了原编译码方案的增益，因此，通过使用上述的极化码迭代接收机，极化码逆编码器利用极化码sc译码器输出的软信息对已编码比特软信息进行恢复并实现了检测、译码迭代接收，从而可以在保留极化码编码增益的同时，在不增加译码复杂度的情况下，实现了利用极化码作为信道编码的迭代接收机，并且，通过迭代方案的实施，提高了无线通信系统的误码率及误块率性能，提升了使用上述极化码迭代接收机的用户体验。因此，本发明中的极化码迭代接收机和极化码迭代译码方法可以适用于低复杂度、高可靠性短码字的无线通信场景。

附图说明

图1为本发明实施例中的极化码迭代接收机的结构示意图。

图2为本发明实施例中的迭代极化码译码器的结构示意图。

图3为本发明实施例中的极化码逆编码器的结构示意图。

图4为本发明实施例中的极化码迭代编译码系统的结构示意图。

图5为本发明另一具体实施例中的极化码迭代编译码系统的结构示意图。

图6为本发明实施例中的极化码迭代译码方法的流程示意图。

图7为本发明实施例中的极化码迭代编译码方法的流程示意图。

图8为本发明实施例中的极化码逆编码器的算法简单例示意图。

图9为本发明实施例中的极化码迭代编译码方法在加性高斯白噪声信道中的误码率性能曲线示意图。

图10为本发明实施例中的极化码迭代编译码方法在瑞利信道中的误码率性能曲线示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

本实施例提供了一种极化码迭代接收机、系统和极化码迭代译码方法。

图1为本发明实施例中的极化码迭代接收机的结构示意图。如图1所示，本发明实施例中的极化码迭代接收机包括：检测器101、第一加减法器102、解交织器103、迭代极化码译码器104、第二加减法器105、交织器106和逆映射器107；

所述检测器101，用于根据输入信号的类型确定当前先验概率，使用所确定的当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld；

所述第一加减法器102，用于将所述检测器101输出的检测后的比特信息ld减去所述交织器106输出的交织后的逆编码外信息生产第一外信息并将所述第一外信息输出到所述解交织器103；其中，如果是第一次迭代，则

所述解交织器103，用于对所接收到的第一外信息进行解交织，将解交织后的信息发送给所述迭代极化码译码器104和所述第二加减法器105；

所述迭代极化码译码器104，用于根据解交织后的信息生成逆编码信息lrc和译码比特并当当前迭代次数小于预设的最大迭代次数时，将所述逆编码信息lrc输出给所述第二加减法器105；

所述第二加减法器105，用于将接收到的逆编码信息lrc减去所述解交织后的信息生成第二外信息并将所述第二外信息输出到所述交织器106；

所述交织器106，用于对所接收到的第二外信息进行交织，生成交织后的逆编码外信息并将所述交织后的逆编码外信息输出给所述逆映射器107和所述第一加减法器102；

所述逆映射器107，用于将所述交织后的逆编码外信息转换为概率数组并将所述概率数组输出给所述检测器101。

根据上述的极化码迭代接收机的具体结构可知，在本发明的技术方案中，极化码迭代接收机在接收到来自传输信道的传输信号y之后，迭代极化码译码器将生成两个输出，并将其中的一个输出进行逆编码，即将其中的一个输出进行解交织之后输入逆映射器生成概率数组，并在检测器中将该概率数组作为当前先验概率进行多次迭代计算，直到迭代结束后得到最终的译码比特此时，即可将译码比特与信源比特b进行对比，统计误码率。由于上述的迭代过程中没有任何，限幅、硬判决和软信息损失，保留了原编译码方案的增益，因此，通过使用上述的极化码迭代接收机，可以在保留编码增益的同时，在不增加译码复杂度的情况下，实现利用极化码作为信道编码的迭代接收机设计，并且，通过迭代方案的实施，提高了无线通信系统的误码率及误块率性能，提升了用户体验。

另外，较佳的，在本发明的具体实施例中，所述根据输入信号的类型确定当前先验概率，使用所确定的当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld具体可以包括：

判断输入信号的类型；

当输入信号为来自传输信道的传输信号y时，使用检测器中存储的当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld；

当输入信号为逆映射器输出的概率数组时，将所述概率数组作为检测器中的当前先验概率(即将检测器中原有的先验概率替换为所述概率数组)，使用当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld。

另外，在本发明的技术方案中，可以通过多种方式来实现上述的迭代极化码译码器。以下将以其中的一种具体实现方式为例，对本发明的技术方案进行介绍。

例如，较佳的，图2为本发明实施例中的迭代极化码译码器的结构示意图，如图2所示，在本发明的一个具体实施例中，所述迭代极化码译码器104可以包括：极化码sc译码器201、极化码逆编码器202和硬判决器203；

所述极化码sc译码器201，用于将n位的解交织后的信息转换为n位的信息位比特信息lc，并将n位的信息位比特信息lc分别发送给所述极化码逆编码器202和硬判决器203；

所述极化码逆编码器202，用于当当前迭代次数小于预设的最大迭代次数时，根据n位的信息位比特信息lc生成n位的逆编码信息lrc；

所述硬判决器203，用于根据n位的信息位比特信息lc生成译码比特

另外，图3为本发明实施例中的极化码逆编码器的结构示意图，如图3所示，在本发明的一个具体实施例中，所述极化码逆编码器可以根据n位的信息位比特信息lc生成n位的逆编码信息lrc。

此外，在本发明的技术方案中，还提出了一种极化码迭代编译码系统。

图4为本发明实施例中的极化码迭代编译码系统的结构示意图。如图4所示，本发明实施例中的极化码迭代编译码系统包括：发送端41和接收端42；

所述发送端41中设置有发送机401；所述接收端42中设置有接收机402；

所述接收机402为图1中所示的极化码迭代接收机，具体结构在此不再赘述；

所述发送机401中包括：信息源411、极化码编码器412和调制器413；

所述信息源，用于产生n位信源比特；

所述极化码编码器，用于对所生成的n位信源比特进行极化码编码，生成n位编码比特，并进行交织，生成极化码码字；

所述调制器，用于将所生成的极化码码字映射为包括ns个传输符号的多维调制符号；

所述发送端，用于将所述发送机生成的多维调制符号通过传输信道h发送给接收端；

所述接收端中的接收机中的检测器，将通过传输信道h接收到的传输信号y作为输入信号，并最终输出译码比特

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述极化码编码器可以是极化码编码率为η的极化码编码器；其中，n＝n·η。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述调制器可以是调制阶数为m的调制器。

较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述调制器可以是调制阶数为m的稀疏码多址接入模块。该稀疏码多址接入模块可以通过稀疏码的特有码本将极化码码字映射为该用户特有的多维调制符号。当然，在本发明的技术方案中，还可以使用其它类型的调制器，在此并不做限制。

此外，在本发明的技术方案中，发送端中可以设置一个发送机，也可以设置多个发送机；同理，接收端中可以设置一个接收机，也可以设置多个接收机。例如，如果只有一个用户，则可以设置一个发送机和一个接收机；而如果有j个用户，则可以设置j个发送机和j个接收机。

例如，较佳的，图5为本发明另一具体实施例中的极化码迭代编译码系统的结构示意图。如图5所示，所述发送端中设置有j个发送机；所述接收端中设置有j个接收机；其中，j为大于0的整数；

对于第i个发送机：

所述信息源，用于产生n位信源比特bi；其中，1≤i≤j；

所述极化码编码器，用于对所生成的n位信源比特bi进行极化码编码，生成n位编码比特，并进行交织，生成极化码码字ci；

所述调制器，用于将所生成的极化码码字ci映射为包括ns个传输符号的多维调制符号xi；

所述发送端，用于将j个发送机生成的(即j个用户的)多维调制符号在传输信道h中叠加并发送给接收端；

所述接收端中的各个接收机中的检测器，从通过传输信道h接收到的传输信号y中提取对应的传输信号yi作为输入信号，并最终输出对应的译码比特

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述接收端中的j个接收机的检测器可以集成为一个多用户检测器，如图5所示。

此外，在本发明的技术方案中，还提出了一种极化码迭代译码方法。

图6为本发明实施例中的极化码迭代译码方法的流程示意图。如图6所示，本发明实施例中的极化码迭代译码方法主要包括如下所述的步骤：

步骤61，接收端中的检测器根据输入信号的类型确定当前先验概率，使用所确定的当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld。

在本发明的技术方案中，接收端中的检测器可以根据输入信号的类型确定当前先验概率，使用所确定的当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld。

另外，较佳的，在本发明的具体实施例中，所述根据输入信号的类型确定当前先验概率，使用所确定的当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld具体可以包括：

判断输入信号的类型；

当输入信号为来自传输信道的传输信号y时，使用检测器中存储的当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld；

当输入信号为逆映射器输出的概率数组时，将所述概率数组作为检测器中的当前先验概率(即将检测器中原有的先验概率替换为所述概率数组)，使用当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld。

另外，较佳的，在本发明的具体实施例中，所述检测后的比特信息ld为n位的对数似然比(loglikelihoodratio，llr)值，也可以表示为{ld}n。

另外，较佳的，在本发明的技术方案中，可以用y来表示接收端通过传输信道h接收到的传输信号。其中，y＝hx+t，x为发送端输出的多维调制符号，t为传输信道h的加性高斯噪声。

此外，较佳的，在本发明的具体实施例中，可以通过如下所述的公式计算得到检测后的比特信息ld：

其中，bi为发送端j个接收机中的第i个发送机产生的n位信源比特，ld(bi)为与bi对应的检测后的比特信息。

步骤62，第一加减法器将检测后的比特信息ld减去交织器输出的交织后的逆编码外信息生产第一外信息

其中，如果是第一次迭代，则

步骤63，解交织器对第一外信息进行解交织，得到解交织后的信息

步骤64，迭代极化码译码器根据解交织后的信息生成逆编码信息lrc和译码比特

另外，较佳的，在本发明的具体实施例中，所述步骤64可以包括：

步骤641，使用极化码sc译码器将n位的解交织后的信息转换为n位的信息位比特信息lc。

步骤642，使用极化码逆编码器，根据n位的信息位比特信息lc生成n位的逆编码信息lrc。

步骤643，使用硬判决器根据n位的信息位比特信息lc生成译码比特

通过上述的步骤641～643，可以分别生成逆编码信息lrc和译码比特其中，上述的步骤642和步骤643可以同时执行，也可以按照预设的执行顺序先后执行，本发明对此不进行限制。

另外，较佳的，在本发明的具体实施例中，所述根据n位的信息位比特信息lc生成n位的逆编码信息lrc可以包括：

将n位的信息位比特信息lc通过转换函数f进行计算，得到n位的逆编码信息lrc；

其中，转换函数f为：

其中，gn×n为极化码编码的生成矩阵(generatormatrix)；

lvi为极化码编码生成矩阵的第i行向量；

ue为长度为n的向量，向量中每个元素为0或1，且元素为1的个数有0个或偶数个；

uo为长度为n的向量，向量中每个元素为0或1，且元素为1的个数有奇数个；

λ为信道极化后信息比特的位置标号集合；

λf为信道极化后冻结比特(frozenbits)的位置标号集合；

为满足ue向量要求的元素，取值为0或1；

为满足uo向量要求的元素，取值为0或1。

步骤65，迭代极化码译码器判断当前迭代次数是否小于预设的最大迭代次数；如果是，则将软信息lrc输出给第二加减法器；否则，结束流程。

步骤66，第二加减法器将逆编码信息lrc减去解交织后的信息生成第二外信息并将第二外信息输出到交织器。

步骤67，交织器对第二外信息进行交织，生成交织后的逆编码外信息并将交织后的逆编码外信息输出给逆映射器和第一加减法器。

步骤68，逆映射器将交织后的逆编码外信息转换为概率数组并将概率数组输出给检测器，返回执行步骤61。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述概率数组可以是m×ns的概率矩阵，可以用于替换检测器中的先验概率p(x)。

此外，更进一步的，在本发明的技术方案中，还可以在上述步骤61之前，加入发送端的编码过程，从而形成一个完整的极化码迭代编译码方法。

例如，较佳的，图7为本发明实施例中的极化码迭代编译码方法的流程示意图。如图7所示，本发明实施例中的极化码迭代编译码方法主要包括如下所述的步骤：

步骤701，在发送端生成n位信源比特。

例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，可以在发送端通过信息源产生n位信源比特。在本发明的技术方案中，可以用b来表示所生成的n位信源比特。例如，当有j个用户时，第i个用户的n位信源比特可以表示为bi；其中，1≤i≤j。

步骤702，对所生成的n位信源比特进行极化码编码，生成n位编码比特，并进行交织。

例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，可以在发送端通过极化码编码器对所生成的n位信源比特进行极化码编码，生成n位编码比特，并进行交织，生成极化码码字。在本发明的技术方案中，可以用c来表示所生成的n位的极化码码字。例如，第i个用户的极化码码字可以表示为ci。

步骤703，使用调制器将所生成的n位编码比特映射为包括ns个传输符号的多维调制符号。

例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，可以在发送端通过调制阶数为m的调制器，将所生成的n位编码比特映射为包括ns个传输符号的多维调制符号；其中，ns＝n/log2m。

在本发明的技术方案中，可以用x来表示所述包括ns个传输符号的多维调制符号。例如，第i个用户的多维调制符号可以表示为xi。

步骤704，发送端将传输信号通过传输信道h发送给接收端。

在传输信道h中，传输信号被发送端传输给接收端。在传输过程中，传输信号x将被传输信道h的加性高斯噪声t、衰落和符号间干扰等因素恶化。

步骤705～712：与图6中所示的步骤61～68相同，在此不再赘述。

其中，步骤705(即步骤61)可以包括：

步骤81：判断输入信号是否为来自传输信道的传输信号y；如果是，执行步骤82；否则，执行步骤83；

步骤82，使用检测器中存储的当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld；

步骤83，将所述概率数组作为检测器中的当前先验概率(即将检测器中原有的先验概率替换为所述概率数组)，使用当前先验概率进行用户消息传递算法检测，并输出检测后的比特信息ld。

此外，为了对本发明的技术方案进行详细的介绍，以下将以一个具体实施例的方式对本发明中的极化码逆编码器的工作原理进行说明。

例如，较佳的，图8为本发明实施例中的极化码逆编码器的算法简单例示意图。极化码逆编码器的输入信号是n位的信息位比特信息lc，可表示为{lc}n；输出信号是n位的逆编码信息lrc，可表示为{lrc}n。

在本具体实施例中，将以8比特1/2码率极化码为例，详细阐释极化码逆编码器的算法的计算过程。如图8所示，图中的u1～u8分别表示8位信息位比特信息lc的8个对数似然比值，x1～x8分别表示lrc的8位对数似然比值。

不失一般性，这里假设u3，u5，u7，u8为极化码的信息位，则λ＝[3,5,7,8]，编码生成矩阵的构造为现有技术，在此不再赘述，图2中，编码生成矩阵为g8×8：

当计算lrc(x1)时，v1＝[11111111]，此时，ue和uo各有2⁷种情况，导致lrc(x1)的计算复杂度较高，

根据极化码编码特性，对于冻结比特而言，其对应比特值在收端是已知的，等价于，j∈λf且根据这一特性，可将上式计算简化为，

即如公式(1)所描述。

此时，上述公式中的分子、分母各含2³个因子，其展开式可详尽写出，以便深入探讨。上述公式中的分子、分母展开式分别为，

和

根据上述列式显然可知，计算过程只用到了n位极化码信息比特的软信息，即极化sc码译码器的输出信号{lc}n，所以，对于极化码逆编码器而言，输入软信息只需要极化sc译码器输出软信息即可，对于计算极化码逆编码器输出位大于n的情况而言，依照图2，以计算lrc(x7)为例，v7＝[00000011]，则

同理，在计算其他极化码逆编码软值也可以此类推，整个过程中，没有软值信息的放大、扭曲和限幅，保留了编码增益。

图9为本发明实施例中的极化码迭代编译码方法在加性高斯白噪声信道中的误码率性能曲线示意图。如图9所示，此时的极化码的极码长为16比特，码率为0.5，稀疏码多址接入过载率为150％，因子矩阵为一个4×6常规(regular)矩阵。其中，图9中的横坐标为比特级信噪比，纵坐标为误比特率。从图9中可知，随着迭代次数的增加，系统误码率显著下降，前三次迭代效果尤为明显，增益为3.2db，完成预设十次迭代后总增益可达3.8db。

图10为本发明实施例中的极化码迭代编译码方法在瑞利信道中的误码率性能曲线示意图。如图10所示，此时的极化码的极码长为16比特，码率为0.5，稀疏码多址接入过载率为150％，因子矩阵为一个4×6常规(regular)矩阵。其中，图10中的横坐标为比特级信噪比，纵坐标为误比特率。从图10中可知，随着迭代次数的增加，系统误码率显著下降，前三次迭代效果尤为明显，增益为2db，完成预设十次迭代后总增益可达2.4db。

综上可知，在本发明中的极化码迭代接收机、系统和极化码迭代译码方法中，在接收到来自传输信道的传输信号y之后，迭代极化码译码器将生成两个输出，并将其中的一个输出进行逆编码，即将其中的一个输出进行解交织之后输入逆映射器生成概率数组，并在检测器中将该概率数组作为当前先验概率进行多次迭代计算，直到迭代结束后得到最终的译码比特此时，即可将译码比特与信源比特b进行对比，统计误码率。由于上述的迭代过程中没有任何，限幅、硬判决和软信息损失，保留了原编译码方案的增益，因此，通过使用上述的极化码迭代接收机，极化码逆编码器利用极化码sc译码器输出的软信息对已编码比特软信息进行恢复并实现了检测、译码迭代接收，从而可以在保留极化码编码增益的同时，在不增加译码复杂度的情况下，实现了利用极化码作为信道编码的迭代接收机，并且，通过迭代方案的实施，提高了无线通信系统的误码率及误块率性能，提升了使用上述极化码迭代接收机的用户体验。因此，本发明中的极化码迭代接收机和极化码迭代译码方法可以适用于低复杂度、高可靠性短码字的无线通信场景。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。