本发明涉及5g通信领域，涉及到5g通信系统下基于信道极化编码的串行消除列表译码方案，具体为一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法和系统。
背景技术：
在通信传输系统中，信道编码是一种提高数据传输可靠性的有效方法。2009年，e.arikan提出了极化码的概念，其是一种可以达到香农极限的新型信道编码方案。它根据信道极化(channelpolarization)的概念进行设计，成为信道编码领域的又一重大理论突破，它是第一种由确定构造方式的被证明可以在二进制离散无记忆信道(binarydiscretememorylesschannel，bdmc)下达到香农极限的信道编码方式。
在译码方面e.arikan提出了串行消除(successivecancellation，sc)译码方案，sc译码方案在处理长码时性能良好，但是在处理中短码时，性能较低密度奇偶校验码(low-densityparity-check，ldpc)和turbo码有所下降。为了改善极化码在中短码长的译码性能，研究学者们提出了许多改进的译码方案，如串行消除列表(listofsuccessivecancellation，scl)译码方案、增加循环冗余校验的ca-scl译码方案。
上述的几种译码方案都是基于sc译码，因此上述算法都会因为sc的错误译码导致译码失败，而sc译码错误主要有两个原因：一种是由于先前的不正确估计而引起的错误，另一种是由于信道噪声引起的错误。通过仿真可以看出，大多数的译码错误是由信道噪声造成的单比特错误，且信噪比越高发生错误的概率越大。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法和系统。
在本发明的第一方面，本发明提供了一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法，所述方法包括以下步骤：
将初始化的对数似然比输入译码器中进行译码器路径抉择，筛选出l条路径；
对筛选出的l条路径进行crc校验，若校验通过，则译码成功；否则比特翻转后继续执行译码过程；其中所述比特翻转的过程包括：
选择出高于高斯信道的可靠性度量预设阈值的信道集合，并与第一关键翻转索引集合取交集得到第二关键翻转索引集合；
若译码过程中的比特索引属于第二关键翻转索引集合，则进行比特翻转后执行译码过程，得到比特翻转之后的l条路径；
对比特翻转之后的l条路径进行crc校验，若通过crc校验则译码成功；若未通过crc校验，则返回译码过程并改变比特索引继续迭代。
在本发明的第二方面，本发明还提供了一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码系统，包括译码器模块，翻转索引模块和crc校验模块；
所述译码器模块包括多个译码单元、路径度量值存储单元和路径排序单元；
所述译码单元用于对接收端得到的极化码进行译码，根据计算得到的对数似然比对极化码进行译码，包括筛选出l条路径后通过crc校验后的比特译码过程以及进行比特翻转后并通过crc校验后的比特译码过程
所述路径度量值存储单元用于在译码单元判定信息比特时计算和存储各个译码单元的路径度量值；
所述路径排序单元用于在路径超过设定值l时，将路径度量值进行排序，找出最小的l条度量值路径；
所述翻转索引模块包括第一关键翻转索引集合单元、第二关键翻转索引集合单元和路径索引存储单元；
所述第一关键翻转索引集合单元用于构造出第一关键翻转索引集合；
所述第二关键翻转索引集合单元用于选择出高于高斯信道的可靠性度量预设阈值的信道集合，并与第一关键翻转索引集合取交集得到第二关键翻转索引集合；
所述路径索引存储单元用于存储第一关键翻转索引集合和所述第二关键翻转索引集合。
所述crc校验模块通过对生成多项式做除法运算对比特翻转之后的l条路径进行crc校验。
本发明有益效果：
本发明针对现有技术中关键翻转索引集合过大、无效索引较多的问题，提出新的比特翻转准则，采用高斯近似优化的方法对索引集合进行进一步的优化，减少无效索引的个数，优化关键翻转索引集合，从而更加准确地找到由信道噪声引发的错误比特，能更加快速地定位到错误比特上，使得迭代次数减少，达到降低译码复杂度的目的。仿真结果表明，本发明所采用预设阈值来寻找最终的关键翻转索引集合的方法几乎没有遗漏错误比特索引，在几乎不损失性能的情况下，大大降低了计算复杂度，减少了执行译码器时间，降低译码器的功耗。
附图说明
下面将结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明所对应的通信过程示意图；
图2为本发明的一个实施例中基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法的流程图；
图3为本发明中进行路径筛选的流程图；
图4为(512,256)码在三种eb/n0下信道噪声引发错误比特数频率；
图5为本发明中一个优选实施例中基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法的流程图；
图6为本发明的一个实施例中基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码系统的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例可以应用于各种采用polar编码的领域，例如：数据存储领域、光网络通信领域，无线通信领域等等。其中，本申请实施例提及的无线通信系统包括但不限于：窄带物联网系统(narrowband-internetofthings，nb-iot)、wimax、长期演进系统(longtermevolution，lte)以及下一代5g移动通信系统新空口(newradio，nr)的三大应用场景增强型移动宽带(enhancedmobilebroadband，embb)、超高可靠与低延迟的通信(ultrareliablelowlatencycommunication，urllc)以及大规模机器通信(massivemachine-typecommunications，mmtc)。当然，采用polar编码的领域还可以为其它，本申请对此不作具体限定。
假设应用场景为5g通信系统中，信道模型为高斯信道，设定极化polar码的码长n为512。图1为本发明所对应的通信过程示意图，如图1所示，首先生成比特长度为k的数据信息，再对其进行循环冗余校验(cyclicredundancycheck，crc)添加，得到k＝k m信息比特，其中k表示传输数据比特长度，设置为256，k表示信息块长度，m表示crc长度，设定k的大小为240，m的大小为16，采用的crc生成多项式为：g(x)＝x16 x12 x5 1，其中g(x)表示生成多项式，x表示多项式比特1位置。然后根据极化码编码原理，得到码长n为512、信息比特k为256的比特序列，接着对比特序列进行polar编码，选择信道可靠度较高的信道进行传输信息比特，得到编码后的序列，然后对编码后的序列进行二进制相移键控(binaryphaseshiftkeying,bpsk)调制，再经过高斯白噪声信道发送消息，在接收端接收到这些信息，然后采用本发明提供的基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法或者采用本发明的基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码系统进行译码，最后成功通过crc校验，译码结束。
在一个实施例中，图2是为本发明的基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法的流程图，如图2所示，该方法包括但不限于如下步骤：
101、将初始化的对数似然比输入译码器中进行译码器路径抉择，筛选出l条路径；
可选的，图3给出了一种路径的筛选方式流程图，如图3所示，包括以下步骤：
101a、译码器接收比特符号的对数似然比，并激活初始的译码器；
本实施例中的译码器以scl译码器为例，scl译码算法是sc的改进算法，其填补了sc类算法和ml算法的间隙，基于scl译码算法，可以设计出一定码长、列表宽度的极化码译码器，具体关于译码器的设计方式，本发明对此不作限定。
在步骤101a中，接收端接收由发送端编码的极化码字，对码字符号的对数似然比进行初始化，得到初始化的对数似然比，用llr表示，llr＝[llr1,llr2,...llri,...,llrn]，llri表示第i个符号的对数似然比，i＝1,2,…,n，n表示极化码码长，并激活第一sc译码器sc1作为初始的译码器，假设总共有l个译码器，对应l条路径；此时未激活的译码器包括：{sc2,sc3,...,scl}，后续的过程将对这些未激活的译码器进行激活。
其中初始化的计算方式包括：
其中，llr(y)表示信道层的极化信道的对数似然比值，y表示接收端接收到的序列，σ2表示高斯白噪声的方差。
101b、未激活的译码器按照信息比特继承已激活译码器的对数似然比和中间比特值；
当第一sc译码器sc1遇到首个信息比特ui时，激活编号为i的sc译码器sci将继承sc1的全部数据，其中继承数据包括：对数似然比llr和中间比特值。
101c、激活后的译码器使用各自的数据独立解码，并按照比特符号的对数似然比的惩罚机制计算出路径度量值；
激活译码器sci后，在ui信息比特之后的译码中，sc1译码器和sci译码器使用各自的数据独立译码，独立计算路径度量值，直到遇到极化码中的第二个信息比特uj时，路径度量值采用惩罚机制，在错误的路径上施加惩罚因子，最终表示为pm |llri|，正确的路径则继承父节点度量值，这里的父节点度量值表示前一比特时的路径度量值；其中，pm表示路径度量值，llri表示第i个比特的对数似然比。
为了计算出scl译码过程的每个节点的llr值，首先确定有奇序分裂子信道和偶序分裂子信道对数似然比的简化递归关系表示为：
其中，
在译码时，l个已经激活的sc译码器独立执行标准sc译码过程，每个sc译码器同时保留此时码字0和1两种结果。
其中，本发明中的scl译码器采用惩罚机制来计算出路径的度量值；所述惩罚机制包括当路径中符号比特的估计值与其信息比特的判决值相等，则直接继承父节点的路径度量值即路径在前一比特时的路径度量值；当路径中符号比特的估计值与其信息比特的判决值不相等时，即将当前符号比特的对数似然比的绝对值作为惩罚因子，将前一比特时的路径度量值与惩罚因子之和作为路径在当前比特时的路径度量值。
具体的，scl译码器采用惩罚机制计算路径度量值，计算的表达式表示为：
其中，
101d、当所有译码器都被激活后，获得2l个译码结果；
其中，当遇到第log2l个信息比特，此时所有scl译码器都被激活，获得2l个译码结果。
101e、在2l个译码结果中选择其中l个具有最小路径度量值的译码结果，并对应获得l条路径。
其中，scl译码器中可以提供2l个译码结果，本发明将会从中选择l个具有最小路径度量值的译码结果，从而作为所获得的l条路径。
在上述实施例中，根据图4可以知道，信道噪声所引发错误比特数为1的概率较高，因此在进行比特翻转过程中一次只进行一个比特的翻转。
例如，假设总共有m个比特需要进行翻转，表示为：u0、u1、…、um，每次翻转时只能翻转其中一个比特，例如翻转其中的u1，后续过程中将对剩下的比特进行翻转。
102、对筛选出的l条路径进行crc校验，若校验通过，则译码成功；否则比特翻转后继续执行译码过程；
本实施例中，筛选出l条路径后首先需要进行crc校验，校验通过，则表示译码通过，否则需要进入后续过程进行比特翻转后再执行译码过程。
103、选择出高于高斯信道的可靠性度量预设阈值的信道集合，并与第一关键翻转索引集合取交集得到第二关键翻转索引集合；
一方面，信道集合的获取方式包括：
根据编码过程所得到的各信道的可靠性度量p(ai)，可靠性度量的值越大，则信道的可靠性越低。确定出预设阈值pav，表示为：
其中，pav表示可靠性度量预设阈值；p(ai)表示信道ai的可靠性度量，可以在路径度量值上施加比特符号的对数似然比；k表示总的用于传输的信道个数；选择可靠性高于阈值即可靠性较差的信道号组成信道集合p。
其中，所述可靠性度量的计算方式为：
其中，函数
本发明中的预设阈值设置为信道传输过程中信道的平均可靠性，通过找出可靠性较低的信道，进而得到易于出错的比特位置。
由于信道在实际传输中所遭受的信道干扰不同，导致其可靠性度量值相差较大，在模拟通信系统中，可靠性是用系统的输出信噪比来表示的，它是指通信系统输出端信号平均功率与噪声平均功率之比。对于电话信号，一般要求信噪比为20db～50db；对于电视信号，信噪比通常大于60db时才能使画面细节清晰，这说明视觉效果比听觉效果更敏锐。对于衡量数字通信系统的可靠性指标叫做误码率，它表示所接收到的数字信号中出现错误的程度。误码率是最常用的数据通信传输质量指标。它表示数字系统传输质量的式是“在多少位数据中出现一位差错”。误码的产生是由于在信号传输中，衰变改变了信号的电压,致使信号在传输中遭到破坏，产生误码。噪音、交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障及其他因素都会导致误码。由于种种原因，数字信号在传输过程中不可避免地会产生差错。例如在传输过程中受到外界的干扰，或在通信系统内部由于各个组成部分的质量不够理想而使传送的信号发生畸变等。当受到的干扰或信号畸变达到一定程度时，就会产生差错。误码率是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。误码率＝传输中的误码/所传输的总码数*100％。如果有误码就有误码率。
基于上述分析，每种通信系统中每个信道的可靠性度量值可能存在较大的差异，如果仅仅采用简单的平均值来衡量当前信道的可靠性，则可能导致与实际的可靠值偏移。
因此，在一些可能实现的方式中，本实施例为了对当前信号的可靠性进行优化衡量，对传输信道的可靠性度量值进行整理分类，选择出可靠性度量值分布最高的区间，并取该区间中的中间值作为可靠性度量预设阈值。
另一方面，第一关键翻转索引集合的获取方式包括：
在上述实施例的基础上，可以得到每条路径的每个估计比特的对数似然比llr的集合s，按照集合s中各索引的|llr|升序重排集合s，得到第零关键翻转索引集合rcs，然后根据译码器特性，去除第零关键翻转索引集合中rcs的克隆态和删除态的节点索引，得到固定的第一关键翻转索引集合urcs。
在上述两方面的基础上，将集合p与集合urcs取交集，选择集合urcs中以集合p中信道作为传输信道的元素并删去其他元素，得到改进的关键翻转索引集合，即为本发明的第二关键翻转索引集合ircs。
104、若译码过程中的比特索引属于第二关键翻转索引集合，则进行比特翻转后执行译码过程，得到比特翻转之后的l条路径；
首先，需要判断译码过程产生的比特索引是否属于第二关键翻转索引集合种，若属于该集合，则可以进行比特翻转后执行译码过程，否则译码失败；译码过程将按照迭代的方式进行。
105、对比特翻转之后的l条路径进行crc校验，若通过crc校验则译码成功；若未通过crc校验，改变比特翻转索引，并返回译码过程继续迭代。
在上述实施例中，需要对比特翻转完成之后的l条路径进行crc校验，若通过crc校验则译码成功，否则改变比特翻转索引，返回步骤103继续进行迭代。
其中迭代的过程具体可以包括：
初始化译码器最大迭代次数t和比特翻转次数t；
对步骤104中得到的比特翻转之后的l条路径进行crc校验，若通过crc校验则译码成功，执行步骤105；若未通过crc校验，改变比特翻转索引，迭代次数t＝t 1，返回步骤104进行译码；
判断迭代次数是否大于译码器迭代的最大次数t，若迭代次数大于译码器迭代的最大次数t，则译码失败，若迭代次数小于t，对105译码结果进行crc校验，如果校验成功，则译码成功，如果校验失败，则返回步骤104继续进行比特翻转。
可以理解的是，本发明中译码成功的标志只能是l条路径通过crc校验，在未进行比特翻转前，若筛选出的l条路径进行crc校验通过，则标志译码成功，可以结束当前比特的译码流程；否则需要对比特索引进行翻转，判断翻转后的l条路径是否能够通过crc校验，若校验成功，也标志译码成功，当然，若翻转后仍然不能通过crc校验，则可以继续改变比特索引，直至能够满足翻转后的l条路径能够crc校验，则也标志译码成功；若改变比特索引的次数超过译码器的最大迭代次数t，那么则代表译码失败。
在上述过程中，判断译码过程中的比特索引是否属于第二关键翻转索引集合ircs，若译码过程中的比特索引属于第二关键翻转索引集合ircs，进行比特翻转，之后进行scl译码器译码，最终得到比特翻转之后的l条路径；按照阈值确定了改进的关键翻转索引集合ircs后，在译码过程中的比特索引不属于改进的关键翻转索引集合ircs时，则进行正常的scl译码过程，不需要进行比特翻转。对上一步得到的比特翻转之后的l条路径进行crc校验，若通过crc校验则译码成功；若未通过crc校验，改变比特翻转索引，迭代次数t＝t 1，判断迭代次数t是否大于译码器迭代的最大次数t，进行迭代。
为了更清楚的说明本发明的整个迭代流程，图5给出了一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法的迭代流程图，如图5所示，所述方法包括：
201、译码器接收比特符号的对数似然比；
202、使用译码器判断是否满足crc校验，若满足校验，则进入步骤208，表示译码成功，不需要后续的比特翻转；若不满足校验，则需要进入步骤203采用相应的翻转算法进行调整；
203、根据比特翻转算法，得出第一关键翻转索引集合urcs，简称为α；
204、根据高斯优化的方式对比特翻转算法进行优化，得到第二翻转索引集合ircs，简称β；
205、判断译码器的迭代次数是否小于最大迭代次数t，如果大于最大迭代次数，则进入步骤209，表明译码失败；如果小于最大迭代次数t，则可以进入步骤206中；
206、在译码器中判断其中的码字索引是否属于集合β，如果属于该集合，则可以对该码字索引进行翻转；
207、译码出l条路径后，判断是否满足crc校验，如果满足校验，则进入步骤207，表示译码成功；否则，返回步骤205继续按照译码器的迭代次数进行迭代。
本实施例提供的一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码系统，如图6所示，包括译码器模块，翻转索引模块和crc校验模块；其整体的运行流程包括，将初始化的对数似然比输入到译码器模块中，所述译码器模块译码完成后输入到crc校验模块中，若crc校验模块发出校验成功的指令，则代表译码成功；若crc校验模块发出校验失败的指令，则采用翻转索引模块改变比特索引，继续将比特翻转后的对数似然比输入到译码器模块中，进行迭代处理直至crc校验模块发出校验成功的指令，代表译码成功。当达到了译码器模块的最大迭代次数时，crc校验模块仍然发出校验失败的指令，则导致所述译码器模块失效，代表整个译码过程失败。
所述译码器模块是最核心的模块，用于对初始化的对数似然比进行译码，本发明中采用scl译码器模块。
优选的，scl译码器模块还包括：多个sc译码单元、路径度量值存储模块和路径排序模块。本发明实施例中的scl译码器模块包括多个sc译码单元；所述scl译码器模块相当于是对多个sc译码单元组合选择最优的解码结果。
所述译码单元用于对接收端得到的极化码进行译码，根据计算得到的对数似然比对极化码进行译码，包括筛选出l条路径后的译码或比特翻转后的译码；
所述路径度量值存储单元用于在译码单元判定信息比特时计算和存储各个译码单元的路径度量值；
所述路径排序单元用于在路径超过设定值l时，将路径度量值进行排序，找出最小的l条度量值路径；当路径超过设定值l时单元该模块，该单元首先将所有的路径度量值进行排序，然后在排序好的序列中找出最小的l条度量值路径，舍弃其他路径。
所述翻转索引模块用于确定并存储翻转的索引集合，确定翻转索引集合的方法参照上述的基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法。
在一些实施例中，所述翻转索引模块包括第一关键翻转索引集合单元、第二关键翻转索引集合单元和路径索引存储单元；
所述第一关键翻转索引集合单元用于构造出第一关键翻转索引集合；
所述第二关键翻转索引集合单元用于选择出高于高斯信道的可靠性度量预设阈值的信道集合，并与第一关键翻转索引集合取交集得到第二关键翻转索引集合；
所述路径索引存储单元用于存储第一关键翻转索引集合和所述第二关键翻转索引集合。
在另一些实施例中，所述翻转索引模块还可以包括关键翻转索引集合rcs模块、固定关键翻转索引集合urcs模块、信道可靠度低于阈值的信道索引集合p模块、改进关键翻转索引集合ircs模块和存储模块。所述关键翻转索引集合rcs模块利用层关键索引集方法和传输信息比特集合确定关键翻转索引值，并将确定的关键翻转索引值传输给urcs模块；固定关键翻转索引集合urcs模块依据rcs集合，去除scl译码器中信息比特扩展的索引；信道索引集合p模块是由信道可靠性较低的信道组成的信道索引集合；改进关键翻转索引集合ircs模块在urcs集合基础上，与信道索引集合p模块取交集之后得到的，删除了不易出错的索引位，所述存储模块至少包括一个存储器，用于存储翻转的索引集合。
所述crc校验模块通过对生成多项式做除法运算，如果能被整除，则校验正确，反之不然。
可以理解的是，本发明的所述的基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法和所述基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法是属于本发明的同一构思，核心在于方法中选择出高于高斯信道的可靠性度量预设阈值的信道集合，并与第一关键翻转索引集合取交集得到第二关键翻转索引集合以及系统中所设计的第一关键翻转索引集合单元、第二关键翻转索引集合单元；本发明采用高斯近似优化的方法对索引集合进行进一步的优化，减少无效索引的个数，优化关键翻转索引集合，从而更加准确地找到由信道噪声引发的错误比特，能更加快速地定位到错误比特上，使得迭代次数减少，达到降低译码复杂度的目的。本发明的方法和系统部分特征可以相互引用，本发明不再一一赘述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“外”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋转”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法，其特征在于，包括以下步骤：
将初始化的对数似然比输入译码器中进行译码器路径抉择，筛选出l条路径；
对筛选出的l条路径进行crc校验，若校验通过，则译码成功；否则比特翻转后继续执行译码过程；其中所述比特翻转的过程包括：
选择出高于高斯信道的可靠性度量预设阈值的信道集合，并与第一关键翻转索引集合取交集得到第二关键翻转索引集合；
若译码过程中的比特索引属于第二关键翻转索引集合，则进行比特翻转后执行译码过程，得到比特翻转之后的l条路径；
对比特翻转之后的l条路径进行crc校验，若通过crc校验则译码成功；若未通过crc校验，则返回译码过程并改变比特索引继续迭代。
2.根据权利要求1所述的一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法，其特征在于，所述将初始化的对数似然比输入译码器中进行译码器路径抉择，筛选出l条路径包括以下步骤：
译码器接收比特符号的对数似然比，并激活初始的译码器；
未激活的译码器按照信息比特继承已激活译码器的对数似然比和中间比特值；
激活后的译码器使用各自的数据独立解码，并按照比特符号的对数似然比的惩罚机制计算出路径度量值；
当所有译码器都被激活后，获得2l个译码结果；
在2l个译码结果中选择其中l个具有最小路径度量值的译码结果，并对应获得l条路径。
3.根据权利要求2所述的一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法，其特征在于，所述惩罚机制包括当路径中符号比特的估计值与其信息比特的判决值相等，则直接继承父节点的路径度量值即路径在前一比特时的路径度量值；当路径中符号比特的估计值与其信息比特的判决值不相等时，即将当前符号比特的对数似然比的绝对值作为惩罚因子，将前一比特时的路径度量值与惩罚因子之和作为路径在当前比特时的路径度量值。
4.根据权利要求1所述的一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法，其特征在于，所述可靠性度量预设阈值的计算公式为：
其中，pav表示可靠性度量预设阈值；p(ai)表示信道ai的可靠性度量；在路径度量值上施加比特符号的对数似然比；k表示总的用于传输的信道个数。
5.根据权利要求1所述的一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法，其特征在于，所述第一关键翻转索引集合的获取方式包括对l条路径的每个估计比特的对数似然比取绝对值后进行升序排列，得到第零关键翻转索引集合，去除所述第零关键翻转索引集合中的克隆态和删除态的节点索引，得到第一关键翻转索引集合。
6.根据权利要求1或5所述的一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法，其特征在于，所述第二关键翻转索引集合的获取方式包括选择第一关键翻转索引集合中以所述信道集合中信道作为传输信道的元素，并删除其他元素，将剩余的元素集合作为第二关键翻转索引集合。
7.根据权利要求1所述的一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法，其特征在于，译码过程的最大迭代次数设置为t，若迭代次数大于所述最大迭代次数，则译码失败，否则继续返回译码过程，每迭代一次则改变一次比特索引，判断所述比特索引是否属于第二关键翻转索引集合。
8.一种基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码系统，包括译码器模块，翻转索引模块和crc校验模块；其特征在于，
所述译码器模块包括多个译码单元、路径度量值存储单元和路径排序单元；
所述译码单元用于对接收端得到的极化码进行译码，根据计算得到的对数似然比对极化码进行译码，包括筛选出l条路径后的译码或比特翻转后的译码；
所述路径度量值存储单元用于在译码单元判定信息比特时计算和存储各个译码单元的路径度量值；
所述路径排序单元用于在路径超过设定值l时，将路径度量值进行排序，找出最小的l条度量值路径；
所述翻转索引模块包括第一关键翻转索引集合单元、第二关键翻转索引集合单元和路径索引存储单元；
所述第一关键翻转索引集合单元用于构造出第一关键翻转索引集合；
所述第二关键翻转索引集合单元用于选择出高于高斯信道的可靠性度量预设阈值的信道集合，并与第一关键翻转索引集合取交集得到第二关键翻转索引集合；
所述路径索引存储单元用于存储第一关键翻转索引集合和所述第二关键翻转索引集合。
所述crc校验模块通过对生成多项式做除法运算对比特翻转之后的l条路径进行crc校验。
技术总结