译码方法、设备和存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种译码方法、电子设备和存储介质。

背景技术

极化码(Polar)是一种基于信道极化理论的新型纠错码，可通过理论证明当码长足 够大时能够达到香农限。为提高通信的性能增益，一种基于信源极化编码和信道极化编码 的双极化(Double Polar，D-Polar)码的信源信道联合编码(Joint Source andChannel Coding，JSCC)方案被提出，即编码时采用两个极化码构成，一个极化码用于信源压缩， 另一个极化码用于保护压缩结果对抗信道噪声。

目前采用JSCC的通信系统，采用基于类涡轮置信度传播(Turbo Like BeliefPropagation，TL-BP)译码器的D-Polar码信源信道联合译码(Joint Source and ChannelDecoding，JSCD)译码器对接收信号进行译码，采用的BP算法是极化码的一种软入软出 算法，具有内在的并行优势。该译码器由信源BP译码器和信道BP译码器构成迭代译码结 构，译码器基于对此迭代码结构实现对接收信号的联合译码。但是，由于极化码的BP算 法性能较差，构成迭代结构的双BP译码器性能较差，且易导致较高的译码错误平层。

发明内容

本申请实施例提供了一种译码方法、电子设备和存储介质，在采用SCL算法对联合信 源信道编码结果进行译码时，需要构建出联合位置信息，然后采用信源SCL译码器和信道 SCL译码器进行联合信源信道串行抵消列表译码，同时译码出低熵信源比特、高熵信源比 特、信道冻结比特。本申请实施例中的译码方法，相比采用TL-BP译码器的译码方法，可以获得更好的译码性能，同时可以得到较低的错误平层。

第一方面，本申请实施例提供了一种译码方法，该方法包括：获取待译码信号，其中， 待译码信号是待编码信号先后经过信源极化编码和信道极化编码后得到的，并且待编码信 号在经过信源极化编码后得到的信源极化码包括高熵信源比特和低熵信源比特；并且待译 码信号中包括的信道冻结比特和信道信息比特是对信源极化码中的高熵信源比特进行信 道极化编码得到的。基于待译码信号，构建译码所需的联合位置信息，其中，联合位置信 息包括待译码信号中信道冻结比特和信道信息比特、以及低熵信源比特之间的相对位置信 息；根据联合位置信息，对待译码信号进行联合信源信道的串行抵消列表译码。

其中的待编码信号为需要向发送端发送的信号，本申请实施例中用信源序列表示。信 源序列可以为二进制序列、十进制序列等任意数字信号，还可以为模拟信号。在一些实施 例中，信源序列为模拟信号时，可以现将信源序列进行模数转换，得到数字信号。

其中，联合位置信息包括待译码信号中信道冻结比特和信道信息比特、以及低熵信源 比特之间的相对位置信息，可以理解为，联合位置信息表征的是信源信道联合译码序列中 信道冻结比特、既为信道信息比特又为高熵信源比特的混合比特、以及低熵信源比特的位 置信息，其中，信源信道联合译码序列是进行联合信源信道的串行抵消列表译码时，得到 的目标译码路径的所有元素组成的序列。

可以理解，本申请实施例的译码方法应用于通信系统的接收端，而待编码信号的信源 极化编码和信道极化编码应用于通信系统的发送端。

在一些实施例中，发送端和接收端可以终端设备和网络设备。当网络设备为发送端时， 对应的接收端为终端设备，网络设备向终端设备发送下行数据；当终端设备为发送端时， 对应的接收端为网络设备，终端设备向网络设备发送上行数据。

在上述第一方面的一种可能的实现中，基于待译码信号，构建译码所需的联合位置信 息，包括：基于待译码信号，获取预先设定的极化码信息，其中，极化码信息包括信源极 化编码中，高熵信源比特和低熵信源比特的位置和数量，以及信道极化码中信道冻结比特 和信道信息比特的位置和数量，并且，高熵信源比特与信道信息比特的位置和数量相对应； 根据极化码信息，构建联合位置信息。

可以理解，预先设定的极化码信息即为通信系统中发送端和接收端与接收端预先规定 的信源极化编码中，高熵信源比特和低熵信源比特的位置和数量，以及信道极化码中信道 冻结比特和信道信息比特的位置和数量。

在上述第一方面的一种可能的实现中，基于待译码信号，获取预先设定的极化码信息， 包括：基于待译码信号，获取预先设定的信道极化码位置信息和信源极化码位置信息。

其中，信源极化码位置信息中包括信源极化编码中，高熵信源比特和低熵信源比特的 位置和数量，信道极化码位置信息中包括信道极化码中信道冻结比特和信道信息比特的位 置和数量。

在上述第一方面的一种可能的实现中，根据极化码信息，构建联合位置信息，包括： 根据信道极化码位置信息和信源极化码位置信息，构建联合位置信息。

在上述第一方面的一种可能的实现中，根据信道极化码位置信息和信源极化码位置信 息，构建译码需要的联合位置信息，包括：根据信道极化码位置和信源极化码位置信息， 在待译码信号中，确定出低熵信源比特的数量和低熵信源比特相对于信道信息比特的相对 位置；根据待译码信号和低熵信源比特的数量和相对位置，构建联合位置信息。

其中，在待译码信号中，确定出低熵信源比特的数量和低熵信源比特相对于信道信息 比特的相对位置，可以理解为，基于待译码信号中，信道信息比特和信道冻结比特的位置 和数量，以及信源极化码位置信息中，与信道信息比特对应的高熵信源比特的位置和数量， 在待译码信号中，增加部分比特位，用于表示低熵信源比特位，增加的部分比特位的数量 匹配于信源极化码位置信息中低熵信源比特的数量。

在上述第一方面的一种可能的实现中，根据联合位置信息，对待译码信号进行联合信 源信道的串行抵消列表译码，包括：根据联合位置信息中，信道冻结比特、信道信息比特、 以及低熵信源比特的数量，确定目标码长；根据目标码长以及联合位置信息，对待译码信 号进行联合信源信道的串行抵消列表译码。

在上述第一方面的一种可能的实现中，根据目标码长以及联合位置信息，对待译码信 号进行联合信源信道的串行抵消列表译码，包括：根据目标码长，扩展出多条候选译码路 径，并根据待译码信号和联合位置信息，确定每条候选译码路径的路径度量值；

在扩展的多条候选译码路径中，选择路径度量值最小的候选译码路径作为目标译码路 径；根据联合位置信息和目标译码路径，确定译码结果。

在上述第一方面的一种可能的实现中，根据联合位置信息和目标译码路径，确定译码 结果，包括：根据联合位置信息，在目标译码路径中，提取出低熵信源比特和高熵信源比 特，作为待编码信号的估计值；根据待编码信号的估计值，确定译码结果。

在上述第一方面的一种可能的实现中，根据待译码信号和联合位置信息，确定每条候 选译码路径的路径度量值，包括：根据联合位置信息和信道接收值，确定每条候选译码路 径的路径度量值，其中，信道接收值为待译码信号的对数似然比形式。

第二方面，本申请实施例提供了一种可读介质，可读介质上存储有指令，该指令在电 子设备上执行时使电子设备执行本申请任意实施例中的联合信源信道的译码方法。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：存储器，用于存储由电子设备 的一个或多个处理器执行的指令，以及处理器，当指令被一个或多个处理器执行时，处理 器用于执行本申请任意实施例中的联合信源信道的译码方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备 上运行时，使得电子设备执行本申请任意实施例中的联合信源信道的译码方法。

附图说明

图1根据本申请的一些实施例，示出了一种应用场景的示意图；

图2根据本申请的一些实施例，示出了一种编译码方法的流程图；

图3根据本申请的一些实施例，示出了本申请实施例提供的一种联合信源信道SCL译 码器的结构图；

图4根据本申请的一些实施例，示出了本申请实施例提供的一种译码方法的流程图；

图5根据本申请的一些实施例，示出了本申请实施例提供的一种构建联合位置信息的 流程图；

图6根据本申请的一些实施例，示出了本申请实施例提供的一种译码方法的流程图；

图7示出了另一种技术方案中的译码方法的流程图；

图8根据本申请的一些实施例，示出了一种本申请实施例的译码算法与现有技术的译 码算法的译码仿真的性能对比图；

图9根据本申请的一些实施例，示出了本申请实施例提供的接收端设备的示意性结构 图；

图10根据本申请的一些实施例，示出了本申请实施例提供的终端设备的示意性结构 图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面通过结合附图和实施方案，对本 申请实施例的技术方案做进一步地详细描述。

本申请的说明性实施例包括但不限于译码方法、电子设备和存储介质。

在详细介绍本申请的实施方式之前，首先介绍本申请实施方式可能会涉及的一些术 语。

信源编码，可以将信源产生的模拟的、连续的电信号转变为离散的数字信号，并且减 少或消除信源冗余度以实现对数据进行压缩。其中，信源是能够产生各类信息的实体器件 或设备，例如信源可以是音乐播放设备、视频播放设备等。

其中，各信源编码方式中的信源极化编码，是信源编码的一种，是将信源产生模拟信 号，转换为数字信号(例如图2中的信源序列)，然后采用信源极化编码，使得数字信号由等熵的信源序列转换为不等熵的信源序列，其中部分熵比较高的比特位作为高熵信源比特，承载了数字信号中较多的信息量，高熵信源比特的索引构成的集合作为信源极化编码后的高熵集；部分熵比较低的比特位作为低熵信源比特位，承载了数字信号中较低的信息量，低熵信源比特的索引构成的集合作为信源极化编码后的低熵集。其中的信源极化序列也可以理解为信源极化码。

其中，高熵信源比特构成的信源极化序列作为信源极化编码的结果。可以理解，如图 2所示，高熵信源比特对应的比特位为高熵信源比特位，例如高熵比特A1至A7，低熵信源比特对应的比特位为低熵信源比特位，例如低熵比特B1至B5。

信道编码，是为了提高编码结果的纠错、检错性能，即提高数据在信道中的抗干扰能 力，降低译码时的误码率，对信源编码的结果(即信源极化序列中索引属于高熵集的比特 组成的序列)进行的再编码，具体通过在信源编码的结果中加入冗余信息来降低译码时的 误码率，其中的冗余信息是和信源编码的结果相关的。可以理解，冗余信息是对信源编码 的结果携带的信息进行扩散后得到，进而使得接收端在进行译码时，根据冗余信息能够检 出和校正待译码信号中的差错。

其中，各信道编码方式中的信道极化编码，是利用信道极化码的部分比特位承载信源 极化码编码后的高熵信源比特，此部分比特位为信道信息比特位。信道信息比特位上承载 的高熵信源比特也可以理解为信道信息比特，例如图2中的信道信息比特D1至D7对应于 高熵信源比特A1至A7，信道信息比特的索引构成的集合作为信道极化编码后的信息集。利用信道极化码的部分比特位承载添加的冗余信息作为信道极化编码的结果中的信道冻结比特，此部分比特位为信道冻结比特位，例如图2中的信道冻结比特C1至C4。信道冻 结比特的索引构成的集合作为信道极化编码后的冻结集。如图2所示，经过信道极化编码 后，将包括信道信息比特和信道冻结比特的信道极化码，作为信道极化编码的结果。

可以理解，信源编码为压缩的编码过程，信道编码为扩张的编码过程。

极化码的串行抵消列表(Successive Cancellation List，SCL)译码算法，是一种仅仅对采用信道编码得到的编码数据，进行译码的一种译码算法。SCL译码算法计算复杂度低、纠错性能佳，具有更好的译码性能。SCL译码算法是对待译码信号从第一个比特位 开始进行逐比特译码，即从第一个比特位开始添加元素，每个元素作为该比特位的一条候 选译码路径，后续比特位在前一个比特位的候选译码路径的基础上再次通过添加元素进行路径扩展，同时利用对应比特的对数似然比(Log-likelihood Ratio，LLR)作为计算该 候选译码路径的路径度量值(Path Metric，PM)的依据，来计算该候选译码路径的距离。 当译码到最后一个比特位时，选择路径度量值最小的候选译码路径作为信道译码结果。

具体的，由于每个信道信息比特位的元素有两种可能(0或1)，所以每个信道信息比 特位可以扩展两条候选译码路径，而信道冻结比特位承载的是冗余信息，所以每个信道冻 结比特位直接添加元素0，从第一个比特位开始进行路径扩展，译码到最后一个比特位时 可以扩展多条候选译码路径，然后选择多条候选译码路径中路径度量值最小的候选译码路 径中的信道信息比特位对应的元素组成的子序列作为译码结果。此外，在进行路径扩展时 可以控制路径宽度，即译码到某个比特时候选译码路径的数量。具体地，在路径扩展时， 若候选译码路径的数量大于预设的路径阈值L时，保留路径度量值最小的L条候选译码路 径。

以下将结合附图对本申请的实施例进行介绍。

图1示出了本申请实施例的一种应用场景的示意图。图1中的通信系统包括网络设备 101和终端设备100。

可以理解，本申请实施例所涉及到的终端设备100可以包括各种具有无线通信功能的 手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备， 以及各种形式的终端设备(terminal device)，移动台(Mobile Station，MS)等等。本申 请实施例所涉及到的网络设备可以是用于与终端设备通信的设备，该网络设备101可以是 全球移动通讯(Global System of Mobile communication，GSM)系统或码分多址(CodeDivision Multiple Access，CDMA)中的基站(Base Transceiver Station，BTS)，也可以是宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)系统中的基站(NodeB， NB)，还可以是LTE系统中的演进型基站(Evolutional NodeB，eNB或eNodeB)，还可以是 云无线接入网络(Cloud Radio Access Network，CRAN)场景下的无线控制器，或者该网络 设备可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的网络设备或者 未来演进的PLMN网络中的网络设备等，本申请实施例并不限定。

本实施例下述的发送端和接收端可以是上述的网络设备101和终端设备100。当网络 设备101为发送端时，对应的接收端为终端设备100，网络设备101向终端设备100发送下行数据；当终端设备100为发送端时，对应的接收端为网络设备101，终端设备100向 网络设备101发送上行数据。

进一步地，为了提高通信的速率和质量，发送端需要先将需要发送的数据进行联合信 源信道编码，接收端在接收到发送端发送的数据之后，需要将编码后的数据进行译码处理 后，得到发送端发送的数据。

当前对于发送端的联合信源信道编码技术已经比较成熟，但是对于接收端的联合信源 信道译码仍然不是很理想。例如，在目前的使用双BP译码器进行信源信道联合译码的场 景中，存在算法复杂、译码性能差、易导致较高的译码错误平层的问题。为了解决该问题， 本申请实施例公开了一种译码方法，该译码方法选择算法复杂度低且译码性能较高的SCL 算法作为基础进行译码。

可以理解，如前所述，当前的SCL算法主要是对仅进行信道编码的结果进行译码，译 码时只对信道信息和信道冻结比特位作区分。而在应用到本申请实施例中时，联合信源信 道编码过程中，信源极化编码得到的信源极化序列中，只有高熵信源比特作为信道极化编 码的输入，进行信道极化编码，而低熵信源比特并没有参与信道极化编码，故联合信源

信道编码之后得到的信道极化码仅包括了对应冗余信息的信道冻结比特和对应高熵 信源比特的信道信息比特，如此，在接收端接收到待译码信号时，不仅要对信道冻结比特 和信道信息比特进行译码，还需要译码出待译码信号中不包含的低熵信源比特。故本申请 在采用SCL算法对联合信源信道编码结果进行译码时，需要构建出低熵信源比特的位置， 然后采用信源SCL译码器和信道SCL译码器进行联合信源信道串行抵消列表(JointSource and Channel Successive Cancellation List，J-SCL)译码，同时译码出低熵信源比特、 高熵信源比特、信道冻结比特。本申请实施例中的译码方法，相比采用TL-BP译码器的译 码方法，可以获得更好的译码性能，同时可以得到较低的错误平层。

可以理解，在信道编译码过程中，发送端和接收端预先规定了信源极化编码中，高熵 信源比特和低熵信源比特的位置和数量，并规定了信道极化码中信道冻结比特和信道信息 比特的位置和数量，这些预先规定的信息作为预先设定的极化码信息。

例如，图2示出了本申请一些实施例中的编译码方法的流程图。如图2所示，该编译码过程，包括：

201：对信源序列进行信源极化编码，得到信源极化序列。

即发送端对于要发送的信源序列，先进行信源极化编码，得到包括高熵信源比特和低 熵信源比特的信源极化序列，信源极化序列也可以理解为后文的信源极化码。例如，如图 2所示，信源序列进行信源极化编码后得到的信源极化序列的码长为16，信源极化序列中 部分比特位为高熵信源比特位，如图2中高熵信源比特表示为A1至A9，部分比特位为低 熵信源比特位，如图2中低熵信源比特表示为B1至B7。

可以理解，信源序列经过信源极化编码前，每个比特的熵是相等的，或者几乎相等， 经过信源极化编码后，部分比特位即高熵信源比特位的熵变得很高，部分比特位即低熵信 源比特位的熵变得很低。进而，将高熵信源比特构成的序列作为信源极化编码的输出，可 以实现对信源序列的压缩。

202：提取所有高熵信源比特位作为信源极化编码器的输出，进行信道极化编码，得 到信道极化码。

例如，经过201后，索引属于高熵集的比特为高熵信源比特，比特对应的熵比较高，则将索引属于高熵集的比特构成的序列为信源极化编码器的输出

进行信道极化编码后，得到信道极化码，例如码长为16，信道极化编码序列中部分比 特位为信道冻结比特位，图2中信道冻结比特表示为C1至C7，其索引属于冻结集

203：获取待译码信号。

可以理解，在一些实施例中，待译码信号包括：信道极化码以及在信道极化码传输过 程中增加的噪声信号。

进一步地，接收端在接收到待译码信号后，可以先对待译码信号进行去噪处理，得到 信道极化码。

204：构建出信源信道联合译码序列的联合位置信息。

由于发送端与接收端预先约定了信源极化编码中，高熵信源比特和低熵信源比特的位 置和数量，并规定了信道极化码中信道冻结比特和信道信息比特的位置和数量，因此，可 以根据预先约定的内容，构造出低熵信源比特的位置，进而可以得到联合信源信道译码序 列的联合位置信息。其中信道极化码中的信道信息比特与信源极化序列中的高熵信源比特 的位置和数量是对应的。例如图2中，信道信息比特D1对应于高熵比特A1，信道信息比 特D2对应于高熵信源比特A2，由此对应关系可以看出，信道极化码中信道信息比特D3与 D4之间，有两个低熵信源比特位B1、B2，这样在构建低熵信源比特的位置时，可以在信道信息比特D3与D4之间构建两个低熵信源比特。以此类推，可以构建出低熵信源比特的 位置，再结合信道信息比特和信道冻结比特的位置，得到联合位置信息，以进行后文的译 码。

204：根据接收到的待译码信号以及联合位置信息，进行联合信源信道串行抵消列表 译码，得到信源信道联合译码序列。

在采用SCL算法进行译码时，可以根据联合位置信息，对扩展的候选译码路径的路径 度量值进行计算。可以理解，在计算路径度量值时，不同类型的比特位的计算方法是不同 的，例如混合位与低熵信源比特位的路径度量值计算方法不同，混合比特位与信道冻结比 特位的路径度量值计算方法不同，低熵信源比特位与信道冻结比特位的路径度量值计算方 法不同。

205：提取混合比特位和低熵信源比特位的比特构成的序列作为信源序列的估计值。

由于信源序列在压缩前包括高熵信源比特和低熵信源比特，则提取信源信道联合译码 序列中的混合比特位和低熵信源比特位的比特构成的序列作为信源序列的估计值，之后接 收端可以通过对信源序列的估计值的重编码得到最终的译码结果。

需要说明的是，图2中发送端的信道信息比特、信道冻结比特、高熵信源比特和低熵 信源比特的排列方式，以及接收端构建的联合位置信息中的信道冻结比特、混合比特和低 熵信源比特的排列方式只是示例性地说明，每类位置可以是连续的，也可以是交叉分布的。 本申请对此不作限制。

为了便于理解本申请实施例的译码方法，在介绍本申请实施例的译码方法之前，下面 对上文中发送端的一种编码过程进行详细介绍。

设信源为二进制伯努利信源U，其中P

在双极化码JSCC方案中，第一步是对信源序列

其中，

设信源极化编码后的高熵集为

在双极化码JSCC方案中，第二步是信道极化编码，即采用一个信道极化码保护信源压 缩的结果

设长度为N＝2

其中

例如，图3为本申请实施例提供的一种联合信源信道SCL译码器的结构图，应用于接 收端，其中信源SCL译码器301的初始值为信源先验信息，信道SCL译码器302的初始值为待译码信号，具体地为信道接收值。接收端在接收到待译码信号后，会先构建出低熵信源比特的位置，然后根据待译码信号，以及包括低熵信源比特的位置的联合位置信息，联合信源SCL译码器301和信道SCL译码器进行译码。

在一些实施例中，联合位置信息包括表征低熵信源比特位的低熵位信息、表征高熵信 源比特位且表征信道信息比特位的混合位信息、表征信道冻结比特位的冻结位信息。

可以理解，联合位置信息对应于信源信道联合译码序列中每种比特位的位置及数量。 其中的低熵信源比特位可以理解为信源极化后携带信息较少的比特位，高熵信源比特位可 以理解为信源极化后携带信息比较多的比特位，信道信息比特位可以理解为信道极化码中 用于承载索引属于信源极化的高熵集的比特对应的比特位，信道冻结比特位可以理解为信 道极化码中未承载索引属于信源极化的高熵集的比特对应的比特位。

具体地，基于信源信道联合译码序列的联合位置信息，在译码过程中，对于冻结位信 息对应的信道冻结比特位可以采用信道SCL译码器302进行译码，对于低熵位信息对应的 低熵信源比特位可以采用信源SCL译码器301进行译码，对于混合位信息对应的混合位可 以联合信源SCL译码器301和信道SCL译码器302进行译码。

需要说明的是，为了便于理解，图4中的信源信道联合译码序列的比特的排列方式表 示为，所有的信道冻结比特位为连续的多个比特位，所有的混合位为连续的多个比特位， 所有的低熵信源比特位为连续的多个比特位，但在实际应用过程中，并非所有的信道冻结 比特位、混合比特位和低熵信源比特位的排列方式都是连续的，这三种比特位可以是穿插 混合的，例如前两个比特位为混合位，第三个比特位为信道冻结比特位，第四个比特位为 低熵信源比特位，第五个比特位为信道冻结比特位等等，还可以为其他的排列方式，图4 中只是示例性地表示了其中的一种排列方式，并非对本申请中信道冻结比特位、混合比特 位和低熵信源比特位的位置的限制。

下面结合附图，对本申请中的译码方法进行进一步介绍。

例如，图4为本申请实施例的译码方法的流程图，该方法有接收端设备执行，该接收 端设备可以是网络设备或终端设备。

在一些实施例中，译码方法包括：

401：获取待译码信号，并构建联合位置信息。

其中，待译码信号是接收端接收到的，来自发送端的通过信源极化码和信道极化码对 信源序列进行信源编码和信道编码后的信号，待译码信号可以表征为LLR形式的信道接收 值

联合位置信息表征了联合信源信道译码时每个比特位的位置类型，具体地，联合位置 信息能够反映出信源信道联合译码序列中每个比特表征的位置类型，例如前文所述的低熵 信源比特位、信道冻结比特位、以及同时为高熵信源比特位和信道信息比特位的混合比特 位。如前文所述，联合信源信道译码时，还需要对低熵信源比特进行译码，因此需要在待 译码信号对应的位置中，添加低熵信源比特的位置，得到的就是具有低熵信源比特位、信 道冻结比特位和混合比特位的位置信息的联合位置信息。

进一步地，以信源极化码码长为M，信道极化码码长为N，高熵集

在一些实施例中，上述301中，联合位置信息的构建具体可以包括：获取发送端和接 收端预先规定好的信源极化编码中，高熵信源比特和低熵信源比特的位置和数量，以及信 道极化码中信道冻结比特和信道信息比特的位置和数量，然后基于预先约定好的信息构建 联合位置信息。

可以理解，由于高熵信源比特与信道信息比特数量和位置对应，则根据预先约定好的 信息可以构建出低熵信源比特的位置。进而可以通过包括低熵信源比特、混合比特、信道 冻结比特的数量以及位置的联合位置信息，表征信源信道联合译码序列中比特位的位置信 息。

具体地，可以采用信源极化码位置信息表征，信源极化编码中，高熵信源比特和低熵 信源比特的位置和数量；采用信道极化码位置信息表征，信道极化码中信道冻结比特和信 道信息比特的位置和数量。进而，获取发送端和接收端预先规定好的信源极化编码中，高 熵信源比特和低熵信源比特的位置和数量，以及信道极化码中信道冻结比特和信道信息比 特的位置和数量，可以理解为获取信源极化码位置信息和信道极化码位置信息。

进一步地，根据预先约定好的信息进行联合位置信息的构建，可以理解为根据信源极 化码位置信息和信道极化码位置信息，构建联合位置信息。

其中的信源极化码位置信息和信道极化码位置信息可以通过多种形式表示，例如向 量、矩阵、坐标等数学形式，还可以通过图表表示，则根据信源极化码位置信息和信道极化码位置信息生成的联合位置信息的表示形式匹配于信源极化码位置信息和信道极化码位置信息的表示形式。例如，当信源极化码位置信息和信道极化码位置信息通过向量的形式表示，生成的联合位置信息也通过向量表示。

此时，上文中的构建联合位置信息可以转化为，根据向量Γ

402：根据待译码信号和联合位置信息进行联合信源信道串行抵消列表译码。

其中的联合串行抵消列表译码具体为根据联合位置信息，对不同的位置信息选择对应 的译码器进行译码，同时对于SCL译码算法译码得到的序列，根据联合位置信息提取出信 源序列的估计值，将信源序列的估计值进行重编码后得到的序列作为译码结果。可以理解， 基于联合位置信息的译码，在译码过程中会根据信源信道联合译码序列的联合位置信息的 不同，对不同比特位选择不同的译码处理，相比于对所有比特位作相同的译码处理，可以 提高极化码的纠错性能，进而提高译码性能，改善错误平层。

在一些实施例中，根据信源信道联合译码序列的联合位置信息的不同，对不同比特位 选择的不同的译码处理，可以理解为，采用不同的译码器更新候选译码路径的路径度量值。 例如，当译码进行到的比特的位置信息属于信道冻结比特位信息时，采用信道SCL译码器 302更新其路径度量值；当译码进行到的比特的位置信息属于低熵位信息时，采用信源SCL 译码器301更新其路径度量值，当译码进行到的比特的位置信息属于混合位信息时，采用 信源SCL译码器301和信道SCL译码器302共同更新其路径度量值。

在一些实施例中，401中获取到的是待译码信号对应的信道接收值，则402具体可以 包括：根据待译码信号对应的信道接收值、信源信道联合译码序列的目标码长和联合位置 信息，进行联合信源信道串行抵消列表译码。

其中待译码信号对应的信道接收值可以理解为LLR形式的信道接收值

本申请实施例将信道SCL译码器和信源SCL译码器相结合，利用双极化码中信道极化 码与信源极化码的级联结构，构造信源信道联合译码序列的联合位置信息，然后利用构建 好的联合位置信息进行联合信源信道串行抵消列表译码，相比采用TL-BP译码器的译码方 法，可以获得更好的译码性能，同时可以得到较低的错误平层。

下面结合图5对前文实施例中的401进行进一步介绍。

如前文所述，信道极化码位置信息和信源极化码位置信息可以表征为多种形式。下面 以向量的形式为例，对本申请实施例的信源极化码位置信息、信道极化码位置信息以及联 合位置信息进行进一步介绍。

在一些实施例中，以长度为M的向量

则根据信源极化码位置信息Γ

具体地，当

可以理解，上述实施例中只是展示了一种

例如，图5为本申请实施例中构建联合位置信息的流程图。在一些实施例中，混合位 置信息得到构建具体包括：

501：获取信源极化码位置信息

502：获取信道极化码位置信息Γ＝[γ

在完成501和502后，初始化变量P、j和k，即进行以下步骤：

503：初始化变量P＝1，j＝1，k＝1。

其中变量P指向向量Γ

504：判断γ

若γ

505：

505执行完成之后，再次跳转回504，判断γ

若γ

506：

在执行完506后，需要判断极化后的信源序列的比特都在待译码序列中找到对应的位 置，即执行：

507：判断k是否小于M。

若k小于M，表示极化后的信源序列的比特还有部分未在待译码序列中找到对应的位 置，则开始判断信源极化码中第k+1个比特是否为索引属于信源极化码高熵集合

508：判断

可以理解，508可以控制对于信道极化码位置信息的分量与信源极化码位置信息的分 量的判断的转换，而非只是对信道极化码位置信息的分量进行判断，将信道极化码位置信 息的分量和信源极化码位置信息的分量的判断相结合，可以提高联合位置信息构建的准确 性，进而提高译码性能。由于506中已经判断出信源信道联合译码序列的第P个比特位为 混合比特位，即信源极化码中第k个比特为索引属于信源极化码高熵集合

若

509：

在执行509之后，继续判断变量k的大小，即执行407。

若

510：k＝k+1，j＝j+1。

执行510之后，跳转回对信道极化码位置信息的判断，即执行504。

在507中，若判断出k不小于M，即k大于或等于M，表示极化后的信源序列的比特 都在待译码序列中找到对应的位置，则联合位置信息构建完成，即执行：

511：联合位置信息

下面结合附图，对前文实施例中的402进行进一步介绍。

例如，图6为本申请实施例提供的一种基于联合位置信息进行译码的流程图，在一些 实施例中前文中的302包括：

601：根据目标码长，扩展多条候选译码路径，并根据联合位置信息和信道接收值，确定每条候选译码路径的路径度量值。

以目标码长为N

602：在扩展的多条候选译码路径中选择路径度量值最小的候选译码路径作为目标译 码路径；

在一些实施例中，若601进行路径扩展的过程中，未扩展到第N

本实施例中的602可以理解为路径判决，而判决出的目标译码路径可以理解为信道译 码对应的译码路径。路径判决的过程将在下文中的实施例中进一步介绍。

603：根据联合位置信息和目标译码路径，确定译码结果。

具体地，603中根据联合位置信息和目标译码路径确定译码结果可以理解为，根据信 源序列的比特对应的位置信息，即混合比特位和低熵信源比特位的比特的位置信息，在目 标译码路径对应的译码序列中选择对应的比特位作为信源序列的估计值，将估计值进行重 编码后得到的序列作为最终的译码结果。

在一些实施例中，以联合位置信息、信源极化码位置信息和信道极化码位置信息表征 为向量为例，上文中的601中，路径度量值的计算具体如下：

首先，先按从小到大的顺序提取联合位置信息

同时进行路径列表的初始化，即将一条空序列写入初始路径列表，

然后，从第1到第N

若第i个比特位为信道冻结比特位，即

由于第i个比特位为信道冻结比特位，则可在集合Θ中找到元素θ

/>

公式4中的sign(L

对于序列

若

且

若第i个比特位为低熵信源比特位，即

由于第i个比特位为低熵信源比特位，则可在集合Λ中找到元素λ

公式8中的sign(L

对于序列

若

且

若第i个比特位为混合比特位，即

其中LC和LS的计算方法与前文中的LC和LS计算方法相同。

具体地，由上述公式3至公式11，可以看出不同位置信息的比特位的PM的计算公式的不同，进一步可理解为，当路径扩展到信道冻结比特位时，路径度量值由信道SCL译码 器302计算，当计算路径扩展到低熵信源比特位时，路径度量值由信源SCL译码器301计 算，当路径扩展到混合比特位时，路径度量值由信道SCL译码器302和信源SCL译码器301 共同计算得到。

进一步地，当进行候选译码路径的扩展过程中，需要路径竞争时，即当路径列表

进一步地，前文中的实施例中602可以理解为当路径扩展至第N

进一步地，前文中实施例中603可以理解为提取路径

上文介绍了本申请实施例中一种联合信源信道进行译码的译码方法，先构建出包括低 熵信源比特的位置的联合位置信息，然后利用构建好的联合位置信息，采用信源SCL译码 器和信道SCL译码器进行联合信源信道串行抵消列表译码，相比采用TL-BP译码器的译码 方法，可以获得更好的译码性能，同时可以得到较低的错误平层

为了便于理解本申请实施例中的译码方法的有益效果，下面简单介绍一下基于BP译 码算法的联合信源信道译码方法。

例如，图7示出了现有技术中的一种信源信道联合译码方法，该译码方法采用BP算法进行对待译码信号进行译码处理。

其中，待译码信号在发送端经过了双极化码编码，即通过信源极化码和信道极化码进 行JSCC，然后将JSCC后的信号进行BPSK调制后经过AWGN信道传输。

如图7，码字

其中，σ

接收端会根据信道接收值进行信源信道联合译码，采用级联双BP译码方法，由信源 BP译码器和信道BP译码器进行联合译码。

首先，在译码前对信道BP译码器进行初始化。

具体地，码长为N的信道极化码可以表示为一个n阶的因子图，每一阶由N/2个处理单元(Processing Element,PE)构成。整个n阶因子图包含n+1列节点，每列有N个节 点。第t次迭代中第j列的第i个节点包含两类信息，分别是由右向左传播的消息

初始化为信道接收值，/>

其中

的初始化可通过以下公式确定：

其余节点中的

在初始化完成后，信道BP译码器开始迭代更新每个节点中的消息，其更新规则可通 过以下公式确定：

其中，f(x,y)＝a*sign(x)sign(y)min(|x|,|y|)。可以理解，信道BP译码器每次迭代更新 每个节点中的消息时，均需要进行复杂的f函数的计算，使得每个节点的运算复杂度比较 高。

当信道BP译码器201的迭代次数达到预设的最大值后，信道BP译码器输出外信息

信源BP译码器202收到外信息

具体地，码长为M的信源极化码可以表示为一个m阶的因子图，每一阶由M/2个PE构成。整个m阶因子图包含m+1列节点，每列有M个节点。第t次迭代中第j列的第i个 节点包含两类信息，分别是由右向左的消息

的初始化可通过以下公式确定：/>

当

其余节点中的

信源BP译码器202的迭代规则与信道BP译码器201相同，在此不作赘述。

当信源BP译码器202的迭代次数到达预设的最大值时，信源BP译码器202输出外信息

在进行译码的过程中，信道BP译码器201和信源BP译码器202之间的一次消息交互称为一次外迭代，当外迭代的次数达到预设的最大值后，对

图7中的译码方法相比于传统的信源译码和信道译码，可以获得更好地译码性能，但 是此种信源信道联合译码方法由于采用BP译码算法，虽然具有内在的并行优势，但BP译码算法在译码时采用的是f函数进行运算，计算复杂度高，进而译码复杂度也会高，同时，BP译码算法在迭代的过程中(包括信源BP译码器和信道BP译码器内部的迭代，以及信源 BP译码器与信道BP译码器之间的外迭代)会将前一次迭代的错误进行保留，再经过多次 迭代后，错误信会不断积累，使得算法的纠错性能不是很好，译码的误码率较高，译码性 能不高。此外，由于BP译码算法是按照因子图进行的，部分子图的变量节点与校验节点 的连通性较差，产生了一些低重码字、相近码字以及停止集/陷阱集，导致迭代译码无法 收敛，进而导致较高的译码错误平层。

为了更清楚地展示本申请实施例中译码方法相比于基于BP译码算法的联合信源信道 译码方法的有益效果，对两种译码方法进行了性能仿真。可例如图8所示。

例如，图8为本申请实施例的译码算法与现有技术的译码算法的译码仿真的性能对比 图。其中，以SCL译码算法的路径阈值L＝32为例，仿真了三种K与p不同时，基于BP译码算法和SCL译码算法的联合信源信道译码的译码性能曲线。由图8可以看出，本申请实 施例的译码方法相比于现有技术的联合信源信道TL-BP译码方法，在误码率相同时，可以 获得性能增益，且错误平层得到改善。

例如当p＝0.07，M＝512，K＝307，N＝1024时，本申请实施例的译码方法相比 于现有技术的联合信源信道TL-BP译码方法，在误码率为10

可以理解，横坐标为信噪比(Eb)，纵坐标为误码率(Bit Error Ratio，简称BER)，沿横坐标方向，每条曲线随着信噪比的升高，斜率会慢慢降低，但是在达到一定高度的信噪比后，曲线变得平缓，斜率骤减，此时误码率随信噪比的增加下降的很慢或者几乎不下降，平缓的部分可以理解为错误平层区域。

在一些实施例中，前文中的部分或全部译码方法通过软件实现。当全部通过软件实现 时，执行该译码方法的接收端设备例如图1中的网络设备101和终端设备100可以包括存 储器和处理器。其中，存储器用于存储计算机程序，处理器从存储器中读取并运行该计算 机程序，以实现本申请极化码的译码方法。

在一些实施例中，前文中的部分或全部译码方法通过软件实现时，执行该译码方法的 接收端设备包括处理器。用于存储计算机程序的存储器位于接收端设备之外，处理器通过 电路/电线与存储器连接，用于读取并执行所述存储器中存储的计算机程序。

在一些实施例中，前文中的部分或全部译码方法通过软件实现时，执行该译码方法的 接收端设备包括：输入接口电路，用于获取待译码信号；逻辑电路，用于执行上述实施例 中的译码方法。

在一些实施例中，接收端设备可以是芯片或者集成电路。

在一些实施例中，接收端设备可以是一个译码器或芯片。

图9为本申请实施例的接收端设备900的示意性结构图。如图9所示，接收端设备900 包括：一个或多个处理器901，一个或多个存储器902和一个或多个通信接口903。在一些实施例中，通信接口903用于获取待译码信号，存储器902用于存储计算机程序，处理 器901用于从存储器902中调用并运行该计算机程序，使得接收端设备900执行本申请实 施例的译码方法，完成译码。进一步地，通信接口903还用于输出译码结果。其中，接收 待译码信号的通信接口可以与输出译码结果的通信接口不同。

在一些实施例中，存储器和处理器可以集成在一起，也可以物理上相互单独的单元。

此外，本申请提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机 指令，当该计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行本申请实施例的译码方法中的 相应流程。

本申请还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序代码，当该计 算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行本申请实施例的译码方法中的相应流 程。

本申请还提供一种芯片(或者，芯片系统)，包括存储器和处理器，存储器用于存储计 算机程序，处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得安装有该芯片的通信设 备执行使本申请实施例的译码方法中的相应流程。

本申请还提供一种通信设备，包括上述接收端设备900。

以上实施例中，处理器可以为中央处理器(central processing unit，CPU)、通用处 理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(applicationspecific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gatearray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件、微 处理器或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路等。例如，处理器可以包括 数字信号处理器设备、微处理器设备、模数转换器、数模转换器等。处理器可以根据这些 设备各自的功能而在这些设备之间分配移动设备的控制和信号处理的功能。此外，处理器 可以包括操作一个或多个软件程序的功能，软件程序可以存储在存储器中。处理器的所述 功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个 或多个与上述功能相对应的单元。

存储器902可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的 其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信 息和指令的其他类型的动态存储设备。也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc readonly memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光 碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指 令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。

所述功能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(read-only memory，ROM)、随机存取 存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

上述接收端设备900可以是网络设备101，也可以是终端设备100，当接收端设备900 为终端设备时，参见图10。

图10为本申请实施例的终端设备100的示意性结构图。终端设备100包括：处理器110，无线通信模块120，移动通信模块130，电源模块140，音频模块150，接口模块160， 显示模块170，存储器180，传感器模块190等。该终端设备100还可以包括天线1和天 线2，天线1用于将无线通信模块120输出的上行数据通过无线信号发送出去，或者将收 到的无线信号输出给无线通信模块120，天线2用于将移动通信模块130输出的上行数据 通过无线信号发送出去，或者将收到的无线信号输出给移动通信模块130。

可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对终端设备100的具体限定。在本 申请另一些实施例中，终端设备100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部 件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit， GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，视频编解码器，数字 信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。

处理器110可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行 指令的控制。

处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110 中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或 数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据，可从存储器中直接调用。避免了重复 存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了系统的效率。例如，处理器110中可以存储执行译码方法的指令，如获取待译码信号并构建联合位置信息的指令、根据待译码信号和联合位置信息进行联合信源信道串行抵消列表译码的指令。

可以理解的是，本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并 不构成对终端设备100的结构限定。在本申请另一些实施例中，终端设备100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。

无线通信模块120可以提供应用在电子设备上的包括无线局域网(wirelesslocal area networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth， BT)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)，调频(frequency modulation，FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块120可以是集成至少一个通信处理 模块的一个或多个器件。无线通信模块120经由天线1接收电磁波，将电磁波信号(即待 译码信号)调频后，采用本申请实施例的译码方法进行译码处理，并将译码结果发送到处 理器110。无线通信模块120还可以从处理器110接收待发送的信号，待发送的信号可以 理解为信源序列，对其先进行编码处理，然后再进行调频，放大，经天线1转为电磁波辐射出去。

移动通信模块130可以提供应用在终端设备100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的 解决方案。移动通信模块130可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)等。移动通信模块130可以由天线2接收电磁波(即待译 码信号)，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调， 然后移动通信模块130将解调后的信号采用本申请实施例的译码方法进行译码处理，得到 译码结果。移动通信模块130还可以将待发送的信号进行编码处理后，传送至调制解调处 理器进行调制，然后对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线2转为电磁波辐射出 去。在一些实施例中，移动通信模块130的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。 在一些实施例中，移动通信模块130的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模 块被设置在同一个器件中。

电源模块140用于给终端设备100中的各种器件和电路提供电源。

音频模块150用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入 转换为数字音频信号。音频模块150还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中， 音频模块150可以设置于处理器110中，或将音频模块150的部分功能模块设置于处理器 110中。

接口模块160用于连接与外部设备之间的数据交换。接口模块160可例如USB接口，用于与外部设备之间进行数据传输，或者连接耳机播放音频，连接电源，进行充电。接口 模块160还可例如SIM接口，用于连接SIM卡。SIM卡可以通过插入SIM卡接口，或从SIM 卡接口拔出，实现和终端设备100的接触和分离。SIM卡接口以支持Nano SIM卡，Micro SIM 卡，SIM卡等。终端设备100通过SIM卡和网络交互，实现通话以及数据通信等功能。接 口模块160还可例如外部存储器接口，用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩 展终端设备100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口与处理器110通信，实现数 据存储功能。例如将音乐，视频等文件保存在外部存储卡中。

终端设备100通过图形处理器(graphics processing unit，GPU)，显示模块170，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示模块170和应用 处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU， 其执行程序指令以生成或改变显示信息。

显示模块170用于显示图像，视频等。显示模块170包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)，有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light emitting diode的，AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emitting diode， FLED)，MiniLED，MicroLED，Micro-OLED，量子点发光二极管(quantumdot light emitting diodes，QLED)等。在一些实施例中，终端设备100可以包括1个或N个显示模块170，N 为大于1的正整数。

存储器180可以是与图10中存储器902相同或相似的器件，在此不做赘述。

传感器模块190可以包括压力传感器，陀螺仪传感器，气压传感器，磁传感器，加速度传感器，距离传感器，接近光传感器，指纹传感器，温度传感器，触摸传感器，环境光 传感器，骨传导传感器等。通过触感器模块190实现终端设备100与外部的交互。不同种 类的传感器用于感应不同种信号。例如，压力传感器可以用于感受压力信号，在一些实施 例中，压力传感器可以设于显示模块170，以感受触摸操作。

需要说明的是，在本专利的示例和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅 用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体 或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何 其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设 备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、 方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然通过参照本申请的某些优选实施例，已经对本申请进行了图示和描述，但本领域 的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精 神和范围。