极化码译码方法和译码装置与流程

本申请涉及通信领域，特别涉及极化码译码方法和译码装置。

背景技术：

极化码(polarcodes)是一种在理论上证明可以达到信道容量的结构化的信道编码方法。为了提高实际通信系统中极化码的可靠度，通常采取串行抵消列表(successivecancellationlist，scl)算法译码。

现有技术中，极化码的scl译码可以看作是在二叉树上的路径搜索过程，从根节点出发，逐层依次向叶子节点层进行路径搜索。每一层扩展后，保留的路径数不大于l条。在下一层扩展时，所有这不多于l条的候选路径都会被分别扩展。完成一层的路径扩展之后，选择可靠度最高的l条，这l条路径构成幸存路径集合，幸存路径集合保存在路径列表中，等待进行下一层的扩展。抵达叶子节点后输出幸存路径集合，选出度量值最大的译码序列，提取其中的信息比特序列输出。

由于每次路径列表扩展后，需要选择可靠度最高的l条幸存路径，而现有技术中通过对候选路径的可靠性度量值进行排序才能确定可靠度最高的l条幸存路径，因此现有技术中针对可靠性度量值的排序步骤导致译码过程时延较大。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种极化码译码方法，用于减少译码时延。

本申请实施例第一方面提供了一种极化码译码方法，包括：

确定极化码的目标比特为信息位，并扩展路径列表，得到多条候选路径；根据该多条候选路径的可靠性度量值确定用于筛选候选路径的阈值；从该多条候选路径中删除可靠性度量值小于或等于该阈值的候选路径，剩余的候选路径组成幸存路径集合；当该幸存路径集合中路径数量小于或等于预设的最大列表长度时，通过该幸存路径集合更新该路径列表。

在对极化码进行译码时，首先译码器将初始化，并确定极化码码长，在译码最初阶段，候选路径数量小于最大列表长度，可以直接保留所有候选路径至路径列表中，随着译码的进行，候选路径数量将可能超过最大列表长度。此时，译码器将确定当前译码的目标比特是否为信息位，若是则将上一层得到的路径列表进行路径扩展，每条路径分裂为两条候选路径，将路径列表中的路径全部扩展后得到多条候选路径。然后根据该多条候选路径的可靠性度量值确定阈值，该阈值用于筛选该多条候选路径，路径可靠性度量值用于衡量路径的可靠性，确定阈值后，译码器将计算该多条候选路径的可靠性度量值，并从该多条候选路径中将可靠性度量值小于或等于预置的候选路径删除，这样，剩余的候选路径可以组成幸存路径集合，每删除一条候选路径后，译码器将判断幸存路径集合中的路径数量是否小于或等于最大列表长度，若是，则通过该幸存路径集合更新该路径列表。

本申请实施例提供了极化码译码方法，在路径扩展后，先确定后续路径可靠性度量值的阈值，通过阈值对多条候选路径进行筛选，相对于现有技术中将候选路径按照可靠性度量值大小进行排序的方案，可以降低译码时延。

基于本申请实施例第一方面，本申请实施例第一方面的第一种实施方式中，该根据该多条候选路径的可靠性度量值确定用于筛选候选路径的阈值，包括：根据该目标比特的译码可靠度将该多条候选路径划分到第一路径集合或第二路径集合中，该第一路径集合中的第一候选路径对应的目标比特的译码可靠度高于该第二路径集合中的第二候选路径对应的目标比特的译码可靠度，该第一候选路径和该第二候选路径为该扩展路径列表时，由一条路径在该目标比特扩展得到的两条路径；根据该第一路径集合中的候选路径的可靠性度量值确定该阈值。

本申请实施例提供的极化码译码方法，可以根据当前译码比特的可靠度将候选路径划分为两个路径集合，然后根据第一路径集合中的候选路径的可靠性度量值确定阈值，可以减少确定阈值时的计算量。

基于本申请实施例第一方面的第一种实施方式，本申请实施例第一方面的第二种实施方式中，根据该目标比特的译码可靠度将该多条候选路径划分到第一路径集合或第二路径集合中，包括：计算该候选路径的对数似然比llr；根据该llr将该候选路径分到该第一路径集合或该第二路径集合中。

本申请实施例提供的极化码译码方法，通过计算候选路径的llr，再根据llr将多条候选路径划分为第一路径集合和第二路径集合，提供了将候选路径划分为第一路径集合和第二路径集合的具体方式，增加了方案的可实现性。

基于本申请实施例第一方面的第一种实施方式或本申请实施例第一方面的第二种实施方式，本申请实施例第一方面的第三种实施方式中，该根据该第一路径集合中的候选路径的可靠性度量值确定该阈值，包括：确定该第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值中的最小值为该阈值，或者，确定该第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值的均值为该阈值，或者，确定该第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值中去掉最大值后的均值为该阈值。

本申请实施例提供的极化码译码方法，提供了确定阈值的三种方式，第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值中的最小值为该阈值，每个候选路径对应的可靠性度量值的均值为该阈值或每个候选路径对应的可靠性度量值中去掉最大值后的均值，这类确定阈值的方式，由于不需要将该第一路径集合中的候选路径的可靠性度量值进行排序，因此确定阈值的过程计算量小，可以降低译码时延。

基于本申请实施例第一方面的第一种实施方式至本申请实施例第一方面的第三种实施方式中任一项，本申请实施例第一方面的第四种实施方式中，该从该多条候选路径中删除可靠性度量值小于或等于该阈值的候选路径，包括：删除该第二路径集合中可靠性度量值低于该阈值的候选路径。

本申请实施例提供的极化码译码方法，在确定筛选候选路径的阈值之后，可以先对第二路径集合中的候选路径进行筛选，由于第二路径集合中的任一候选路径为在当前译码比特相较另一条扩展路径可靠度较低的路径，因此，从第二路径集合中确定需要删除的路径效率较高。

基于本申请实施例第一方面的第四种实施方式，本申请实施例第一方面的第五种实施方式中，该从该多条候选路径中删除可靠性度量值小于或等于该阈值的候选路径，还包括：当删除该第二路径集合中可靠性度量值低于该阈值的路径后剩余的路径数量大于该最大列表长度时，删除该第一路径集合中可靠性度量值低于该阈值的候选路径。

本申请实施例提供了一种极化码译码方法，当从第二路径集合中删除可靠性度量值高于阈值的路径之后，若剩余的候选路径数量仍大于最大路径列表长度，则从第一路径集合中继续删除可靠性度量值高于阈值的路径。

基于本申请实施例第一方面、本申请实施例第一方面的第一种实施方式至本申请实施例第一方面的第五种实施方式中任一项，本申请实施例第一方面的第六种实施方式中，该确定极化码的目标比特为信息位，并扩展路径列表之前，该方法还包括：判断该目标比特是否为冻结位；若该目标比特为冻结位，则更新该路径列表中路径的可靠性度量值。

本申请实施例提供了一种极化码译码方法，在确定极化码当前译码的目标比特为冻结位时，可以不进行路径扩展，直接更新路径列表中路径的可靠性度量值，此外，还可以更新路径列表中路径的部分和信息。

本申请实施例第二方面提供了一种极化码译码方法，包括：

当确定极化码的目标比特为信息位，扩展路径列表得到多条候选路径后，根据该多条候选路径的可靠性度量值确定用于筛选候选路径的阈值；根据该阈值从该多条候选路径中确定用于更新路径列表的幸存路径，该幸存路径的数量小于或等于预设的最大列表长度。

本申请实施例提供了极化码译码方法，在路径扩展后，先确定路径可靠性度量值的阈值，通过阈值对多条候选路径进行筛选，相对于现有技术中将候选路径按照可靠性度量值大小进行排序的方案，可以有效降低译码时延。

基于本申请实施例第二方面，本申请实施例第二方面的第一种实施方式中，该根据该阈值从该多条候选路径中确定幸存路径包括：从该多条候选路径中删除可靠性度量值小于或等于该阈值的候选路径，确定剩余的候选路径为幸存路径。

本申请实施例提供的极化码译码方法，可以通过从多条候选路径中删除可靠性度量值小于或等于阈值的候选路径确定幸存路径，增强了方案的可实现性。

基于本申请实施例第二方面或本申请实施例第二方面的第一种实施方式，本申请实施例第二方面的第二种实施方式中，该根据该多条候选路径的可靠性度量值确定用于筛选候选路径的阈值包括：根据该目标比特的译码可靠度将该多条候选路径划分到第一路径集合或第二路径集合中，并根据该第一路径集合中的候选路径的可靠性度量值确定该阈值，该第一路径集合中的第一候选路径对应的目标比特的译码可靠度高于该第二路径集合中的第二候选路径对应的目标比特的译码可靠度，该第一候选路径和该第二候选路径为该扩展路径列表时，由一条路径在该目标比特扩展得到的两条路径。根据该第一路径集合中的候选路径的可靠性度量值确定该阈值。

本申请实施例提供的极化码译码方法，可以根据当前译码比特的可靠度将候选路径划分为两个路径集合，然后根据第一路径集合中的候选路径的可靠性度量值确定阈值，可以减少确定阈值时的计算量。

基于本申请实施例第二方面的第二种实施方式，本申请实施例第二方面的第三种实施方式中，该根据该目标比特的译码可靠度将该多条候选路径划分到第一路径集合或第二路径集合中包括：根据该候选路径的对数似然比llr将该候选路径分到该第一路径集合或该第二路径集合中。

本申请实施例提供的极化码译码方法，通过计算候选路径的llr，再根据llr将多条候选路径划分为第一路径集合和第二路径集合，提供了将候选路径划分为第一路径集合和第二路径集合的具体方式，增加了方案的可实现性。

基于本申请实施例第二方面的第二种实施方式或本申请实施例第二方面的第三种实施方式，本申请实施例第二方面的第四种实施方式中，该根据该第一路径集合中的候选路径的可靠性度量值确定该阈值，包括：确定该第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值中的最小值为该阈值，或者，确定该第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值的均值为该阈值，或者，确定该第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值中去掉最大值后的均值为该阈值。

本申请实施例提供的极化码译码方法，提供了确定阈值的三种方式，第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值中的最小值为该阈值，每个候选路径对应的可靠性度量值的均值为该阈值或每个候选路径对应的可靠性度量值中去掉最大值后的均值，这类确定阈值的方式，由于不需要将该第一路径集合中的候选路径的可靠性度量值进行排序，因此确定阈值的过程计算量小，可以降低译码时延。

基于本申请实施例第二方面的第二种实施方式至本申请实施例第二方面的第四种实施方式中任一项，本申请实施例第二方面的第五种实施方式中，根据阈值筛选该多条候选路径包括：删除该第二路径集合中可靠性度量值低于该阈值的候选路径。

本申请实施例提供的极化码译码方法，在确定筛选候选路径的阈值之后，可以先对第二路径集合中的候选路径进行筛选，由于第二路径集合中的任一候选路径为在当前译码比特相较另一条扩展路径可靠度较低的路径，因此，从第二路径集合中确定需要删除的路径效率较高。

基于本申请实施例第二方面的第五种实施方式，本申请实施例第二方面的第六种实施方式中，该根据阈值筛选该多条候选路径还包括：当删除该第二路径集合中可靠性度量值低于该阈值的路径后剩余的路径数量大于该最大列表长度时，删除该第一路径集合中可靠性度量值低于该阈值的候选路径。

本申请实施例提供了一种极化码译码方法，当从第二路径集合中删除可靠性度量值高于阈值的路径之后，若剩余的候选路径数量仍大于最大路径列表长度，则从第一路径集合中继续删除可靠性度量值高于阈值的路径。

基于本申请实施例第二方面、本申请实施例第二方面的第一种实施方式至本申请实施例第二方面的第六种实施方式中任一项，本申请实施例第二方面的第七种实施方式中，在根据阈值筛选该多条候选路径之前，该方法还包括：判断该目标比特是否为冻结位；若该目标比特为冻结位，则更新该路径列表中路径的可靠性度量值。

本申请实施例提供了一种极化码译码方法，在确定极化码当前译码的目标比特为冻结位时，可以不进行路径扩展，直接更新路径列表中路径的可靠性度量值，此外，还可以更新路径列表中路径的部分和信息。

本申请实施例第三方面提供了一种译码装置，该译码装置具有实现上述第一方面中通信方法的功能。

本申请实施例第四方面提供了一种译码装置，包括：

确定单元，该确定单元用于当确定极化码的目标比特为信息位并扩展路径列表得到多条候选路径后，根据该多条候选路径的可靠性度量值确定用于筛选候选路径的阈值；该确定单元还用于，根据该阈值从该多条候选路径中确定用于更新路径列表的幸存路径，该幸存路径的数量小于或等于预设的最大列表长度。

基于本申请实施例第四方面，本申请实施例第四方面的第一种实施方式中，该确定单元具体用于：从该多条候选路径中删除可靠性度量值小于或等于该阈值的候选路径，确定剩余的候选路径为幸存路径。

基于本申请实施例第四方面或本申请实施例第四方面的第一种实施方式，本申请实施例第四方面的第二种实施方式中，该确定单元具体用于，根据该目标比特的译码可靠度将该多条候选路径划分到第一路径集合或第二路径集合中，并根据该第一路径集合中的候选路径的可靠性度量值确定该阈值，该第一路径集合中的第一候选路径对应的目标比特的译码可靠度高于该第二路径集合中的第二候选路径对应的目标比特的译码可靠度，该第一候选路径和该第二候选路径为该扩展路径列表时，由一条路径在该目标比特扩展得到的两条路径。

基于本申请实施例第四方面的第二种实施方式，本申请实施例第四方面的第三种实施方式中，该确定单元具体用于，根据该候选路径的对数似然比llr将该候选路径分到该第一路径集合或该第二路径集合中。

基于本申请实施例第四方面的第二种实施方式或本申请实施例第四方面的第三种实施方式，本申请实施例第四方面的第四种实施方式中，该确定单元具体用于：确定该第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值中的最小值为该阈值，或者，确定该第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值的均值为该阈值，或者，确定该第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值中去掉最大值后的均值为该阈值。

基于本申请实施例第四方面的第二种实施方式至本申请实施例第四方面的第四种实施方式中任一项，本申请实施例第四方面的第五种实施方式中，该确定单元具体用于，删除该第二路径集合中可靠性度量值低于该阈值的候选路径。

基于本申请实施例第四方面的第五种实施方式，本申请实施例第四方面的第六种实施方式中，该确定单元还用于：当删除该第二路径集合中可靠性度量值低于该阈值的路径后剩余的路径数量大于该最大列表长度时，删除该第一路径集合中可靠性度量值低于该阈值的候选路径。

基于本申请实施例第四方面、本申请实施例第四方面的第一种实施方式至本申请实施例第四方面的第六种实施方式中任一项，本申请实施例第四方面的第七种实施方式中，该译码装置还用于：判断该目标比特是否为冻结位；若该目标比特为冻结位，则更新该路径列表中路径的可靠性度量值。

本申请实施例第五方面提供了一种译码装置，该译码装置包括：处理器和存储器；该存储器用于存储软件指令；该处理器通过运行存储在该存储器内的软件指令、调用存储在该存储器内的数据，执行前述本申请实施例第一方面或第二方面提供的各实施方式的步骤。

本申请实施例第六方面提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机软件指令，该计算机软件指令可通过处理器进行加载来实现上述第一方面中的方法流程。

本申请实施例第七方面提供了一种计算机储存介质，用于储存计算机软件指令，其包含用于执行前述本申请实施例第一方面提供的各实施方式的步骤的程序。

附图说明

图1为极化码的scl译码树的结构示意图；

图2为本申请实施例中极化码译码方法的一个实施例示意图；

图3为本申请实施例中极化码译码方法的另一个实施例示意图；

图4为本申请实施例中极化码译码方法的一个仿真示意图；

图5为本申请实施例中极化码译码方法的另一个仿真示意图；

图6为本申请实施例中极化码译码方法的另一个仿真示意图；

图7为本申请实施例中极化码译码方法的另一个仿真示意图；

图8为本申请实施例中译码装置的一个实施例示意图；

图9为本申请实施例中译码装置的另一个实施例示意图。

具体实施方式

极化码是一种可证明在二进制的离散无记忆信道下能够到达香农极限的编码方法，但现有的极化码scl译码算法时延较大。

请参阅图1，为极化码的scl译码树的结构示意图。

对于一个码长为n，信息位长度为k的极化码，通常选择编码后n个比特子信道中最可靠的k个比特子信道传递信息，即信息位；剩下的n-k个比特子信道传递固定的比特，通常为全0，为冻结位。在信号接收端，极化码译码器任务是根据接收信号序列得到发送比特序列的一组比特估计序列

极化码的scl译码可以看作是在二叉树上的路径搜索过程，从根节点出发，逐层依次向叶子节点层进行路径搜索。若当前译码比特为冻结位，则所有幸存路径都只延伸比特0，若当前译码比特为信息位，则在每一层扩展后，候选路径数量加倍，变成该比特位为0和1的两条分支，由于最大路径列表长度为l，因此每次扩展后最多保留l条路径。在译码的最初阶段，扩展后的路径数量小于l条，此时可以直接保留所有的路径。随着译码的进行，当候选路径数量超过l条时，则需在完成一层的路径扩展后，选择可靠性最高的l条保留，这l条路径为幸存路径，构成幸存路径集合保存在路径列表中，等待进行下一层的扩展。译码抵达叶子节点后输出幸存路径集合，选出可靠性最高的译码序列，提取其中的比特序列作为所有位的值输出。

在每一层选择可靠性最高的l条路径的过程中，需要度量路径的可靠性。常用的方法是后验概率最大准则，其中后验概率可以用比特概率的形式表示，也可以用对数似然比(llr，loglikelihoodratio))的形式表示。

基于图1所示的极化码scl译码树示意图，本申请实施例中极化码译码方法主要包括如下步骤：

步骤一：当确定极化码的目标比特为信息位，扩展路径列表得到多条候选路径后，根据该多条候选路径的可靠性度量值确定用于筛选候选路径的阈值；

首先，译码器初始化，确定极化码码长为n，信息比特序列长度为k，l为最大幸存路径数。随着译码进行，候选路径数量将可能超过l，在进行目标比特的译码时，首先需要确定当前译码的比特即该目标比特为信息位还是冻结位，若确定极化码的目标比特为信息位，则译码器将路径列表中上一层译码后得到的幸存路径，在新一层目标比特译码时通过添加元素0或1，进行路径扩展，得到多条候选路径并记录下来。并根据根据该多条候选路径的可靠性度量值确定用于筛选候选路径的阈值。优选地，可以由该多条候选路径的可靠性度量值，以免排序的方式确定阈值，例如，可以取多条候选路径的可靠性度量值的平均值，也可以取去掉最小值后的可靠性度量值的平均值等。此处对于确定用于筛选候选路径的阈值的方式具体不做限定。

步骤二：根据该阈值从该多条候选路径中确定用于更新路径列表的幸存路径，该幸存路径的数量小于或等于预设的最大列表长度。

然后，译码器根据步骤一中确定的阈值对多条候选路径进行筛选，以确定用于更新路径列表的幸存路径。根据阈值筛选多条候选路径的方式可以是删除路径度量值小于或等于阈值的候选路径，剩余的路径即为幸存路径；可以是直接保留符合阈值条件的候选路径作为幸存路径；也可以是删除路径度量值小于或等于阈值的候选路径至剩余路径数量满足l条，即确定为幸存路径。优选地，译码器可以先删除路径度量值低于阈值的候选路径，若剩余候选路径的数量仍大于最大列表长度l，则再删除路径度量值等于阈值的候选路径，此处，对于删除候选路径的方式具体不做限定。译码器确定的幸存路径数量小于或等于预设的最大列表长度，译码器在每删减一条路径后，可以判断剩余的路径数量是否小于或等于预设的最大列表长度l，也可以从最初的2l条候选路径中减1，直至剩余候选路径数量为l，具体方式此处不做限定。

本申请实施例中，由于可以通过阈值筛选路径，在获取幸存路径的过程中，不需要计算复杂度更高的排序步骤，因此，可以有效降低极化码scl译码过程的时延。

基于图1所示的极化码scl译码树示意图，请参阅图2，本申请实施例中极化码译码方法的一个实施例示意图。主要包括如下步骤：

201、确定极化码的目标比特为信息位，并扩展路径列表，得到多条候选路径；

开始译码时，译码器初始化，首先确定极化码码长为n，信息比特序列长度为k，l为最大幸存路径数。在译码最初阶段，候选路径数量小于l，可以直接保留所有候选路径至路径列表中，随着译码过程的进行，候选路径数量将可能超过l。

在进行新一位的译码时，首先需要确定当前译码的比特即该目标比特为信息位还是冻结位，若确定极化码的目标比特为信息位，则译码器将路径列表中上一层译码后得到的幸存路径，在新一层目标比特译码时通过添加元素0或1，进行路径扩展，得到多条候选路径并记录下来。例如：由于译码过程可看作在二叉树上的路径搜索过程，因此，若路径列表中有l条路径，在路径扩展后，可以得到2l条候选路径。

202、根据该多条候选路径的可靠性度量值确定用于筛选候选路径的阈值；

在得到多条候选路径之后，需要对路径进行筛选，首先，根据该多条候选路径的可靠性度量值确定用于筛选候选路径的阈值。优选地，可以由该多条候选路径的可靠性度量值，以免排序的方式确定阈值，例如，可以取多条候选路径的可靠性度量值的平均值，也可以取去掉最小值后的可靠性度量值的平均值等。此处对于确定用于筛选候选路径的阈值的方式具体不做限定。

203、从该多条候选路径中删除可靠性度量值小于或等于该阈值的候选路径，剩余的候选路径组成幸存路径集合；

根据步骤202中确定的阈值对步骤201中确定的多条候选路径进行筛选，删除路径度量值小于或等于阈值的候选路径。优选地，译码器可以先删除路径度量值低于阈值的候选路径，若剩余候选路径的数量仍大于最大列表长度l，则再删除路径度量值等于阈值的候选路径，此处，对于删除候选路径的顺序具体不做限定。

204、当该幸存路径集合中路径数量小于或等于预设的最大列表长度时，通过该幸存路径集合更新该路径列表。

译码器在删除步骤203中路径度量值小于或等于阈值的候选路径后，将判断剩余候选路径的数量，当剩余的候选路径数量小于或等于预设的最大列表长度l时，则确定剩余的候选路径为该目标层的幸存路径，用该幸存路径集合更新候选路径列表。

可选地，若剩余的候选路径数量多于预设的最大列表长度l时，可以重新执行步骤203至步骤204；若删除所有的可靠性度量值低于阈值的候选路径后，剩余的候选路径数量仍大于l，则可以删除可靠性度量值等于阈值的候选路径；若删除可靠性度量值等于阈值的候选路径后，剩余的候选路径数量仍大于l，则可以重新执行步骤202至204，直至幸存路径的数量等于最大列表长度l。

本申请实施例中，由于可以通过可靠性度量值的阈值筛选路径，在获取幸存路径的过程中，判断候选路径是否小于或等于阈值即可，不需要计算复杂度更高的排序步骤，因此，可以有效降低极化码scl译码过程的时延。

基于图1中介绍的极化码scl译码过程，请参阅图3，本申请实施例中极化码译码方法的另一个实施例示意图。

一个码长为n，信息位长度为k的极化码，在信号接收端，极化码译码器任务是根据接收信号序列得到发送比特序列的一组比特估计序列开始译码时，译码器初始化，首先确定极化码码长为n，信息比特序列长度为k，l为最大幸存路径数。在译码最初阶段，候选路径数量小于l，可以直接保留所有候选路径至路径列表中，路径列表中包括当前的幸存路径、幸存路径的可靠性度量值以及部分和信息。随着译码过程的进行，候选路径数量将超过l。

301、判断当前译码阶段对应的比特是否为冻结位；

通常，选择编码后n个比特子信道中最可靠的k个比特子信道传递信息，即信息位，剩下的n-k个比特子信道传递固定的比特，即冻结位，冻结位通常都为0。译码器译码时可以先判断当前目标比特是否为冻结位。

302、若当前译码阶段对应的比特为冻结位，则更新路径列表中幸存路径的可靠性度量值；

路径列表中储存了译码过程中的幸存路径，包括路径的部分和信息还有幸存路径的可靠性度量值，若判断当前比特位为冻结位，则译码器可以不用进行路径展开，直接更新路径列表中幸存路径的可靠性度量值，此外，还可以更新幸存路径的部分和信息。

303、若当前译码阶段对应的比特位不为冻结位，则将路径列表中的路径在目标层进行扩展，得到候选路径；

若当前比特为不为冻结位，则可以确定当前目标比特为信息位，译码器将路径列表中上一层译码后得到的幸存路径，在新一层目标比特译码时通过添加元素0或1，进行路径扩展，得到候选路径并记录下来。由于译码过程可看做在二叉树上的路径搜索过程，因此，若路径列表中有l条路径，在路径扩展后，可以得到2l条候选路径，l为正整数。

304、计算当前译码比特的llr；

译码器分别对各条候选路径计算llr，llr可以反映当前进行译码的目标比特的判决可靠性，llr的绝对值越大则越可靠。llr的计算方法参见公式(1)：

其中，为第i个子信道的输出对数似然比。为第i个比特子信道；为译码器接收信息；为已译码比特；ui为当前比特译码判决的值；

305、根据llr对候选路径进行区分，得到优选路径集合和非优选路径集合；

在步骤303中，译码器对路径列表中的l条候选路径进行扩展，每条路径在当前译码比特添加0或1，得到两条分支，l条候选路径扩展后共计得到2l条路径。然后，译码器根据llr是否符合硬判决，在由一条候选路径扩展得到的两条候选路径中，确定一条优选路径和一条非优选路径，同条路径分裂出的一条优选路径比一条非优选路径可靠。对所有路径根据llr值进行硬判决后，将得到由优选路径组成的集合，

译码器可以根据由步骤304得到的llr值，并利用公式(2)对多条候选路径进行区分：

其中，满足公式(2)为优选路径，否则为非优选路径；为当前译码新添加的比特值0或1；为当前译码比特的llr值。

例如：若llr值大于0，则当前译码比特新添加的比特值为0的路径为优选路径，新添加的比特值为1的路径为非优选路径。

根据公式(2)对扩展得到的多条候选路径进行区分，将得到优选路径集合和非优选路径集合，优选路径集合与非优选路径集合中的路径数量相同。对于上一层译码阶段的一条路径在该译码比特扩展得到的两条候选路径而言，优选路径集合中的一条路径在该目标比特的译码可靠性高于非优选路径集合中的另一条路径在目标层比特的可靠性。

306、确定该优选路径集合中路径度量值的最大值为阈值；

首先需要说明的是，路径的可靠性度量值与路径的可靠度正相关，可靠性度量值越大，则路径的可靠度越高。

为衡量路径的可靠度，本申请实施例提供的计算方式有两种，下面分别进行介绍：

方法一：以llr值取正值的方式表示路径的可靠度，见公式(3)：

其中，n为码长，i+1为当前译码的目标比特的序号；为对该目标比特译码后的路径度量值(pathmetric)；为对该目标比特译码前的路径度量值，即该条路径在上一比特的路径度量值，为该比特的对数似然比，为该比特的判决结果。

此时，路径度量值越大，路径的可靠度越低，即以公式(3)的形式计算路径可靠度时，路径的可靠性度量值与路径度量值负相关，路径度量值越低则路径的可靠性度量值越高。可以理解的是，这种情况下，删除可靠性度量值小于或等于阈值的路径即为删除路径度量值大于或等于阈值的路径；

方法二：以llr形式取负值的方式表示路径的可靠度，见公式(4)：

公式中各字母的含义与公式(3)相同，此处不再赘述。

此时，路径度量值越大，路径的可靠度越高；即以公式(4)的形式计算路径可靠度时，路径的可靠性度量值与路径度量值正相关。

此处，对于路径的可靠性度量值的计算方式不做限定。

在本实施例中，以选择公式(3)对候选路径的可靠度进行度量为例进行说明，路径的路径度量值越小代表该路径可靠性越高。

由于当路径满足公式(2)时，该路径即为优选路径，观察公式(3)不难发现，对于优选路径，其在当前比特位译码后的路径度量值等于上一层该路径的路径度量值。因此，对于优选路径集合中的候选路径，其路径度量值可以不用计算，直接使用路径列表中相应的上一层译码得到的幸存路径的路径度量值。

译码器可以根据该优选路径集合中的候选路径的路径度量值确定筛选路径的阈值；例如：

方法一：译码器可以确定路径度量值的最大值为阈值，即tmax准则，计算方法见公式(5)：

tmax为以最大值准则计算得到的阈值，pl为第l条路径的路径度量值，l为所有候选路径组成的集合，lg为优选路径集合，为译码第i比特时优选路径集合。

方法二：译码器可以确定路径度量值的均值作为阈值，即tavg准则，计算方法见公式(6)：

tavg为以均值准则计算得到的阈值；pl⁽¹⁾为译码至第i比特时，第l条路径的路径度量值；l为所有候选路径组成的集合，lg为优选路径集合，为译码第i比特时优选路径集合。

方法三，译码器可以确定优选路径中所有候选路径的路径度量值去掉最小值后的均值作为阈值，即teavg准则,计算方法见公式(7)：

teavg为路径度量值去掉最小值后的均值作为准则计算得到的阈值；pl⁽¹⁾为译码至第i比特时，第l条路径的路径度量值；译码至第i比特时，路径度量值的最小值，l为所有候选路径组成的集合，lg为优选路径集合，为译码第i比特时优选路径集合。

译码器确定阈值的方式有多种，此处，对于阈值的具体确定方式不做限定，可以理解的是，通过比较选取优选路径中路径度量值极值，或者通过计算均值的方式获取阈值等免排序的方法，相较对路径度量值进行排序获取阈值的方法，计算较为简便。

本实施例中，以确定该优选路径集合中路径度量值的最大值为阈值为例进行介绍。可以理解的是，当所有候选路径经过筛选后，若剩余的幸存路径数量大于l，则译码器可以根据优选路径集合中剩余的路径的路径度量值的最大值重新确定阈值。

307、删除非优选路径集合中路径度量值大于或等于该阈值的该候选路径；

译码器根据步骤306中确定的阈值对非优选路径集合中的候选路径进行筛选，译码器可以先判断非优选路径中路径度量值是否大于或等于阈值，若大于或等于阈值，则删除该候选路径。

若执行步骤307，删除非优选路径集合中所有路径度量值大于或等于该阈值的该候选路径后，扩展得到的候选路径中剩余的候选路径数量仍大于l，则执行步骤308至步骤310；否则执行步骤309和步骤310。

308、删除优选路径集合中路径度量值大于或等于该阈值的该候选路径；

若步骤307中，非优选路径集合中所有路径度量值大于或等于阈值的候选路径均被删除后，剩余的候选路径数量仍大于l，则需要删除优选路径集合中路径度量值大于或等于该阈值的该候选路径。

由于，步骤306选取了优选路径集合中路径度量值最大值作为阈值，优选路径中所有路径的路径度量值中只有最大值等于阈值，其他路径度量值都小于阈值，因此，删除路径度量值等于阈值的路径即可。

若删除优选路径集合中路径度量值等于阈值的候选路径后，剩余的候选路径数量仍大于l，则需要重新执行步骤306，再次确定阈值，开始新一轮的路径删减。

309、当该剩余的候选路径数量等于预设的最大列表长度l时，该译码器用该幸存路径集合更新候选路径列表；

译码器在删除路径度量值大于或等于阈值的候选路径后，将判断剩余候选路径的数量，当剩余的候选路径数量等于预设的最大列表长度l时，则确定剩余的候选路径为该目标层的幸存路径，用该幸存路径集合更新候选路径列表，此外还会更新幸存路径的路径度量值以及部分和信息。

310、输出通过crc校验的具有最小路径度量值的幸存路径；

当极化码译码完成，即路径搜索到达叶子结点后，获取路径列表中的幸存路径，并进行crc校验，筛选出通过crc校验的幸存路径，并确定其中路径度量值最小的路径输出，完成译码。示例性的，可以把列表中的候选路径按度量值从小到大排序，依次进行crc校验。第1个通过crc校验的路径即为译码器输出的估计序列。若没有路径通过crc检测，则把第1条路径作为译码器输出估计序列。

本申请实施例中，由于可以通过第一路径集合的路径度量值的最大值确定路径筛选阈值，在获取幸存路径的过程中，判断候选路径是否大于阈值即可，不需要计算复杂度更高的排序步骤，因此，可以有效降低极化码scl译码过程的时延，此外在输出路径前进行crc校验可以有效降低译码错误率。

上面的实施例中介绍了本申请极化码译码的方法，下面将介绍该译码方法的译码性能，请参阅图4至图7,对本申请实施例中的三种不同阈值选取准则的极化码译码方案与传统scl算法在crc校验辅助下的性能进行了比较，仿真在加权高斯白噪声(additivewhitegaussiannoise，awgn)信道下进行。使用的极化码码长分别为256比特，使用8比特crc进行辅助校验。

请参阅图4，本申请实施例中极化码译码方法的一个仿真示意图。

crc辅助的scl算法(crc-aidedsuccessivecancellationlist，cascl)分别对比了使用最大列表路径为4,8,16的传统scl算法和本申请实施例中使用tmax准则的极化码译码算法。由图可见算法造成的性能误差很小，约在0.1db内，在最大列表路径数为4时，几乎与传统scl算法没有差别。

其中，fer为误帧率(frameerrorrate)，是译码出错的码字占所有传输码字的比例，与bler误块率(blockerrorrate)等价，用于衡量算法可靠度性能，值越小性能越好；snr为信噪比(signaltonoiseratio)，即信号和噪声功率之比，snr越大则信道越可靠；db是分贝，为snr的单位。

请参阅图5，本申请实施例中极化码译码方法的另一个仿真示意图。

图中分别对比了使用最大列表路径为4,8,16的传统scl算法和使用tavg准则，即使用优选路径中去除最小度量值后的均值作为阈值的极化码译码算法。可见算法造成的性能误差较小，基本在0.2db内。图中出现的英文字符的含义可参考图4对应的实施例，此处不再赘述。

请参阅图6，本申请实施例中极化码译码方法的另一个仿真示意图。

图6分别对比了使用最大列表路径为4,8,16的传统scl算法和使用teavg准则，即使用优选路径中去除最小路径度量值后的路径度量值的均值作为阈值的极化码译码算法。可见算法造成的性能误差较小，基本在0.2db内。图中出现的英文字符的含义可参考图4对应的实施例，此处不再赘述。

请参阅图7，本申请实施例中极化码译码方法的另一个仿真示意图。

图7为本申请实施例中三种不同阈值选取准则的极化码译码方案与传统scl算法在crc校验辅助下在awgn信道下的性能对比图。黑色圆圈曲线为传统crc辅助的scl(cyclicredundancycheck-aidedsuccessivecancellationlist，ca-scl)也称为crc-aidedscl，译码算法性能曲线，而下三角，方框，上三角曲线分别为使用teavg准则，tavg准则和tmax准则的极化码译码ca-scl算法性能曲线。图中出现的英文字符的含义可参考图4对应的实施例，此处不再赘述。

可见，使用优选路径度量值最大值作为阈值的免排序ca-scl算法性能最好，使用优选路径度量值均值作为阈值的ca-scl算法性能相对最差，而优选路径去除最小度量值后的度量值均值作为阈值的ca-scl算法性能在两者之间。

上面对本申请实施例提供的极化码译码方法进行了详细介绍，下面将对本申请实施例中实现该极化码译码方法的译码装置进行描述，请参阅图8，本申请实施例中通信设备的一个实施例示意图。

该译码装置可以是译码器，译码器为输入输出组合逻辑电路器件，该译码装置还可以是集成了译码逻辑电路的芯片。

该译码装置，包括：

确定模块801，用于确定极化码的目标比特为信息位，并扩展路径列表，得到多条候选路径；该确定模块801还用于根据该多条候选路径的可靠性度量值确定用于筛选候选路径的阈值；

删除模块802，用于从该多条候选路径中删除可靠性度量值小于或等于该阈值的候选路径，剩余的候选路径组成幸存路径集合；

更新模块803，用于当该幸存路径集合中路径数量小于或等于预设的最大列表长度时，通过该幸存路径集合更新该路径列表。

该确定模块801，具体用于根据该目标比特的译码可靠度将该多条候选路径划分到第一路径集合或第二路径集合中，该第一路径集合中的第一候选路径对应的目标比特的译码可靠度高于该第二路径集合中的第二候选路径对应的目标比特的译码可靠度，该第一候选路径和该第二候选路径为该扩展路径列表时，由一条路径在该目标比特扩展得到的两条路径；根据该第一路径集合中的候选路径的可靠性度量值确定该阈值。

该确定模块801，具体用于计算该候选路径的对数似然比llr；根据该llr将该候选路径分到该第一路径集合或该第二路径集合中。

该确定模块801，具体用于：确定该第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值中的最小值为该阈值，或者，确定该第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值的均值为该阈值，或者，确定该第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值中去掉最大值后的均值为该阈值。

该删除模块802，具体用于删除该第二路径集合中可靠性度量值低于该阈值的候选路径。

该删除模块802，具体用于当删除该第二路径集合中可靠性度量值低于该阈值的路径后剩余的路径数量大于该最大列表长度时，删除该第一路径集合中可靠性度量值低于该阈值的候选路径。

该更新模块803，还用于在该确定模块801确定极化码的目标比特为信息位，并扩展路径列表之前，判断该目标比特是否为冻结位；若该目标比特为冻结位，则用于更新该路径列表中路径的可靠性度量值。

下面，对本申请实施例中实现该极化码译码方法的另一种译码装置进行描述。

该译码装置可以是译码器，译码器为输入输出组合逻辑电路器件，该译码装置还可以是集成了译码逻辑电路的芯片。

该译码装置，包括：

确定模块，用于当确定极化码的目标比特为信息位，扩展路径列表得到多条候选路径后，根据该多条候选路径的可靠性度量值确定用于筛选候选路径的阈值；

该确定模块还用于，根据该阈值从该多条候选路径中确定用于更新路径列表的幸存路径，该幸存路径的数量小于或等于预设的最大列表长度。该确定模块还用于，从该多条候选路径中删除可靠性度量值小于或等于该阈值的候选路径，确定剩余的候选路径为幸存路径。

该确定模块还用于，根据该目标比特的译码可靠度将该多条候选路径划分到第一路径集合或第二路径集合中，并根据该第一路径集合中的候选路径的可靠性度量值确定该阈值，该第一路径集合中的第一候选路径对应的目标比特的译码可靠度高于该第二路径集合中的第二候选路径对应的目标比特的译码可靠度，该第一候选路径和该第二候选路径为该扩展路径列表时，由一条路径在该目标比特扩展得到的两条路径。根据该第一路径集合中的候选路径的可靠性度量值确定该阈值。

该确定模块还用于，根据该候选路径的对数似然比llr将该候选路径分到该第一路径集合或该第二路径集合中。

该确定模块还用于，确定该第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值中的最小值为该阈值，或者，确定该第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值的均值为该阈值，或者，确定该第一路径集合中每个候选路径对应的可靠性度量值中去掉最大值后的均值为该阈值。

该确定模块还用于，删除该第二路径集合中可靠性度量值低于该阈值的候选路径。

该确定模块还用于，当删除该第二路径集合中可靠性度量值低于该阈值的路径后剩余的路径数量大于该最大列表长度时，删除该第一路径集合中可靠性度量值低于该阈值的候选路径。

该译码装置还用于：判断该目标比特是否为冻结位；若该目标比特为冻结位，则更新该路径列表中路径的可靠性度量值。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，该单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

基于以上介绍，下面对本申请实施例中极化码译码装置的另一个实施例进行介绍，请参阅图9。

该极化码译码装置900包括：输入接口电路901，逻辑电路902，输出接口903。输出接口903与收发器904相连，收发器904通过天线905进行数据的收发。

其中，逻辑电路902，用于执行图2和图3所示的极化码译码方法，具体请参加图2和图3对应的实施例中的描述，此处不再赘述，在具体实现时，该极化码译码装置900可以是译码器或译码芯片等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。