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基于混合极化核的极化码的编译码方法

阅读：958发布：2020-05-13

专利汇可以提供基于混合极化核的极化码的编译码方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种基于混合极化核的极化码的编译码方法，编码方法包括：发射端接收信息比特序列；根据给定的极化核和极化顺序确定极化核的核矩阵的阶数；根据核矩阵的阶数确定每层极化后的码长；根据极化核和每层极化后的码长确定每层重排矩阵；根据极化核和重排矩阵确定每层极化后的生成矩阵；根据极化核和核矩阵的阶数确定分裂信道可靠性度量方法；根据每个分裂信道可靠性度量方法确定分裂信道的可靠性度量参数；根据分裂信道的可靠性度量参数确定冻结比特的位置信息；根据冻结比特的位置信息确定信息序列；根据信息序列和生成矩阵确定编码码字，将编码码字发送给接收端。本发明扩大了码长的可选择范围，满足了通信系统对码长的多种需求。，下面是基于混合极化核的极化码的编译码方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于混合极化核的极化码的编码方法，其特征在于：所述方法包括：
(1)发射端接收信息比特序列；
(2)根据给定的极化核F1，F2…Fr和极化顺序，确定极化核的核矩阵的阶数m1，m2…mr；
(3)根据极化核的核矩阵的阶数m1，m2…mr，通过公式(a1)确定每一层极化后的码长N1，N2…Nr，其中，初始条件为N1＝m1，
Ni＝Ni-1·mi (a1)；
(4)根据极化核F1，F2…Fr和每一层极化后的码长N1，N2…Nr，通过公式(a2)确定每一层的重排矩阵其中，初始条件为为N1阶的单位矩阵，
在公式(a2)中，ra，b为矩阵中第a行第b列的元素，Ni-1为第i层极化后的码长，mi为第i个核矩阵的阶数，mk满足a-mi-1＜mi·mk≤a-1，a取从1到Ni的值，先获得mk的值，再代入b＝Ni-1(a-mi·mk-1)+mk+1中求解b，所有满足条件的元素取1，其它取0；
(5)根据极化核和重排矩阵，通过公式(a3)确定每一层极化后的生成矩阵
其中，初始条件为
在公式(a3)中，Fi为极化核，为重排矩阵，表示克罗内克积；
(6)根据极化核F1，F2…Fr和极化核的核矩阵的阶数m1，m2…mr，确定对应的分裂信道可靠性度量方法
(7)根据每个极化核的分裂信道可靠性度量方法通过公式(a4)确定每
个分裂信道的可靠性度量参数其中，初始条件为原始信道的可靠性度量参数在公式(a4)中，mk满足i-mi-1＜mi·mk≤i-1；
(8)根据每个分裂信道的可靠性度量参数确定冻结比特的位置信息
(9)将信息比特序列按顺序依次放入冻结比特的位置信息中1元素对应的位置中，将冻结比特序列按顺序依次放入冻结比特的位置信息中的0元素对应的位置中，从而获得信息序列
(10)根据信息序列和生成矩阵确定编码码字最终完成混合极化核的编码并将编码码字发送给接收端。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(6)包括：
(61)根据极化核Fi，通过公式(a5)确定对应的组合信道的转移概率，
其中，其中，mi为第i个极化核核矩阵Fi的阶数，为信息比特序列，即编码前的序列，为编码码字，即编码后的序列，为接收端收到的序列，Xj为的第j个元素，yj为的第j个元素；
(62)根据极化核Fi对应的组合信道的转移概率，通过公式(a6)确定对数似然比值的递归计算方式
其中，表示在接受符号确定且译码结果确定的情况下，ui为
0的概率与ui为1的概率的比值，其中，是前面i-1个比特的译码结果，是后面i-1个未译码的比特；
(63)根据对数似然比值的递归计算方式确定对应的分裂信道可靠性度量方法
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤(63)具体为：
假设原始信道为高斯通道，可靠性度量方法为高斯近似法，
如果得到的中有那么为
其中，L(a)和L(b)为对数似然比，E(L(a))和E(L(b))分别为各自的期望值，的定义为如果得到的中有L(a)+L(b)，那么为E(L(a))+E(L(b))，其中，L(a)和L(b)为对数似然比，E(L(a))和E(L(b))分别为各自的期望值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(8)具体为：
信息比特的个数为K，从分裂信道的可靠性度量参数中选出最大的K个参数并记录其下标j，然后根据下标j将对应的cj设置为1，从而确定冻结比特的位置信息其中，cj为冻结比特的位置信息的第j个元素。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(10)具体为：
将信息序列与生成矩阵做矩阵乘法，再将所得结果的每个元素除以2取余数得到编码码字最终完成混合极化核的编码并将编码码字发送给接收端。
6.一种基于混合极化核的极化码的译码方法，其特征在于：所述方法包括：
(1)接收端接收对编码码字进行信号调制后得到的接收符号
(2)根据信道类型和接收符号确定每个接收符号对应的原始信道的对数似然比值
(3)将冻结比特的位置信息与对数似然比值L(y1)，L(y2)…L(yNr)输入到译码模块中，确定编码码字的估计序列
(4)根据给定的极化核和极化顺序，确定逆推矩阵
(5)根据编码码字的估计序列逆推矩阵以及冻结比特的位置信息通过公
式(b1)获得译码结果：
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤(2)具体为：原始信道为信噪比为5dB的高斯信道，其服从高斯分布n～(0，σ2)，其中，n为噪声变量，调制方式为BPSK，通过公式(b2)获得对数似然比值：
在公式(b2)中，yi为第i个接收符号，L(yi)为接收符号对应的原始信道的对数似然比值。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤(3)具体为：
假设冻结比特全部设置为0，进行如下步骤：
(31)如果冻结比特的位置信息是全0序列，则表示信息序列全部
是冻结比特序列，进行并行译码，其输出为全0序列；
如果冻结比特的位置信息是全1序列，则表示信息序列全部是
信息比特序列，可进行并行译码，并行译码包括：
(i)通过公式(b3)计算对数似然比值是经过第一次极化所得到信道的对数
似然比值：
(ii)若大于0，则输出为0；若小于0，则输出为1；
如果冻结比特的位置信息不是全0序列且不是全1序列，则进行如下计算：
(i’)通过公式(b4)计算对数似然比值
(ii’)将对数似然比值和冻结比特的位置信息输入到模块中，
获得输出 (i＝0，1，2...n，n为自然数)的值；
(32)根据输出和给定的极化核通过公式(b5)确定编码码字的估计序列
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤(4)具体为：
(41)求每一层极化所使用的极化核F1，F2…Fr的逆矩阵对逆矩阵
的每一个元素取绝对值，得到逆推极化核F′1，F′2…F′r；
(42)根据逆推极化核F′1，F′2…F′r极化顺序，通过公式(b6)确定逆推矩阵的长度N′1，N′2…N′r，其中，初始条件为N′1＝mr：
N′i＝N′i-1·mr-i (b6)；
(43)根据逆推极化核F′1，F′2…F′r和逆推矩阵的长度N′1，N′2…N′r，通过公式(b7)确定每一层的重排矩阵其中，初始条件为为N1阶的单位矩阵：
在公式(b7)中，ra，b为矩阵中第a行第b列的元素，N′i-1为第i-1层逆推后的码长，mr-i为第r-i个核矩阵的阶数，mk满足a-mr-i-1＜mi·mk≤a-1，a取1到N′i的值，先获得mk的值，再代入b＝N′i-1(a-mr-i·mk-1)+mk+1中求解b，所有满足条件的元素取1，其它取0；
(44)根据逆推极化核F′1，F′2…F′r、核矩阵的阶数m1，m2…mr以及每一层的重排矩阵通过公式(b8)确定逆推矩阵其中，初始条件为
其中，表示克罗内克积。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤(5)具体为：
将冻结比特的位置信息序列中为1的下标依次记录，然后取出对应下标的译码序列的值，即为译码结果。

说明书全文

基于混合极化核的极化码的编译码方法

技术领域

[0001] 本发明涉及无线通信技术领域，具体地指一种基于混合极化核的极化码的编译码方法。

背景技术

[0002] 在无线通信传输系统中，通常将待传输的信息进行信道编码以提高数据传输的可靠性，保证通信的质量。具体地，信道编码技术是发射端对信息数据进行编码以获取编码比特，并对编码比特进行交织，将交织后的比特映射成调制符号，然后通过通信信道来处理和发送调制符号，接收端接收到调制符号后，通过解调和译码恢复成信息数据。

[0003] 为了实现可靠的信号传输，编码学家提出了多种纠错码技术，如 RS码、卷积码、Turbo码等，并在各种通信系统中得到了广泛的应用。在2008年的国际信息论ISIT会议上，Erdal Arikan教授首次提出了信道极化的概念，这种理想的编码方式使我们能够在一个噪
声信道中以理论上最小的差错率和最快的速度进行信息传输。极化码是基于信道极化理论
完成的，将信道极化以后，通信信道可以被极化为全噪比特信号和无噪比特信道。极化码在进行编码时，可以将要传送的信息比特放在无噪比特信道上传输，而在全噪比特信道上传
输冻结比特。因此，当码长趋于无穷大时，系统容量可以达到香农极限，而且由于极化码具有相对简单的编译码复杂度，因而得到了越来越广泛的应用。

[0004] 现有技术中，经典的极化码编码方法是基于二阶极化核，极化码的码长可选为N＝2n(其中，n是整数)，码率的可选范围为K/N＝2m(其中，m是整数)。一方面，由于经典的二阶极化核的极化码的码长被严格定义为2的幂次方，因而其码长的选择十分有限，当在工程应用中使用有限码长的极化码时，信道不能完全极化，只能选用可靠性较差的信道传送信息位，从而导致误码率性能较差。另一方面，有限的码长会导致在编码构造上受到限制，而实际的通信系统对于码长的需求是多种多样的，因而现有的极化码编码方法会限制其在通信系统
中的应用。

[0005] 现有技术中，最常见的极化码译码的方式是SC(Successive Cancellation,串行抵消)译码，然而，由于SC译码算法的逐比特译码特性意味着对第i个比特进行译码时，必须要有前面所有比特的译码结果，因而导致译码器的吞吐量降低且不利于高速通信。

发明内容

[0006] 本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，而提出一种基于混合极化核的极化码的编译码方法，通过拓展极化码的码长和码率的选择范围并采用并行译码，不仅
改善了误码性能并使极化码的编码构造更灵活，而且提高了译码器的吞吐量。

[0007] 为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种基于混合极化核的极化码的编码方法，所述方法包括如下步骤：

[0008] (1)发射端接收信息比特序列；

[0009] (2)根据给定的极化核F1，F2…Fr和极化顺序，确定极化核的核矩阵的阶数m1，m2…mr；

[0010] (3)根据极化核的核矩阵的阶数m1，m2…mr，通过公式(a1)确定每一层极化后的码长N1，N2…Nr，其中，初始条件为N1＝m1，

[0011] Ni＝Ni-1·mi (a1)；

[0012] (4)根据极化核F1，F2…Fr和每一层极化后的码长N1，N2…Nr，通过公式(a2)确定每一层的重排矩阵其中，初始条件为为N1阶的单位矩阵，

[0013]

[0014] 在公式(a2)中，ra，b为矩阵中第a行第b列的元素，Ni-1为第i-1 层极化后的码长，mi为第i个核矩阵的阶数，mk满足a-mi-1＜mi·mk≤a-1，a取从1到Ni的值，先获得mk的值，再代入 b＝Ni-1(a-mi·mk-1)+mk+1中求解b，所有满足条件的元素取1，其它取0；

[0015] (5)根据极化核和重排矩阵，通过公式(a3)确定每一层极化后的生成矩阵其中，初始条件为

[0016]

[0017] 在公式(a3)中，Fi为极化核，为重排矩阵，表示克罗内克积；

[0018] (6)根据极化核F1，F2…Fr和极化核的核矩阵的阶数m1，m2…mr，确定对应的分裂信道可靠性度量方法

[0019] (7)根据每个极化核的分裂信道可靠性度量方法通过公式(a4)确定每个分裂信道的可靠性度量参数其中，初始条件为原始信道的可靠性度量参数

[0020]

[0021] 在公式(a4)中，mk满足i-mi-1＜mi·mk≤i-1；

[0022] (8)根据每个分裂信道的可靠性度量参数确定冻结比特的位置信息

[0023] (9)将信息比特序列按顺序依次放入冻结比特的位置信息中1 元素对应的位置中,将冻结比特序列按顺序依次放入冻结比特的位置信息中的0元素对应的位置中，
从而获得信息序列

[0024] (10)根据信息序列和生成矩阵确定编码码字最终完成混合极化核的编码并将编码码字发送给接收端。

[0025] 具体地，在步骤(3)中，Nr和Ni都是指码长，Ni表示第i次极化后的极化码码长，Nr表示第r次极化后的极化码码长。除非另有说明，本文中的i表示第i个或第i次，r表示第r个或者第r次。

[0026] 优选地，所述步骤(6)包括：

[0027] (61)根据极化核Fi，通过公式(a5)确定对应的组合信道的转移概率，

[0028]

[0029] 其中，其中，mi为第i个极化核核矩阵Fi的阶数，为信息比特序列，即编码前的序列，为编码码字，即编码后的序列，为接收端收到的序列，xj为的
第j个元素，yj为的第 j个元素；

[0030] (62)根据极化核Fi对应的组合信道的转移概率，通过公式(a6) 确定对数似然比值的递归计算方式
其中，
表示在接受符号确定且译码结果确定的情况下，ui为0的概率
与ui为1的概率的比值，其中，是前面i-1个比特的译码结果，是后面i-1个未译码的
比特；

[0031] (63)根据对数似然比值的递归计算方式确定对应的分裂信道可靠性度量方法

[0032] 优选地，所述步骤(63)具体为：

[0033] 假设原始信道为高斯通道，可靠性度量方法为高斯近似法，

[0034] 如果得到的中有那么为其中，L(a)和L(b)为对数似然比，E(L(a))和 E(L(b))
分别为各自的期望值，的定义为

[0035]

[0036] 如果得到的中有L(a)+L(b)，那么为E(L(a))+E(L(b))，其中， L(a)和L(b)为对数似然比，E(L(a))和E(L(b))分别为各自的期望值。

[0037] 需要说明的是：公式(a6)的作用是根据前面i-1个比特的译码结果以及接收的LLR值L(y1)，L(y2)...L(ym1)来完成第i个比特的译码结果，即获得的值。公式(a6)中的
即是前面i-1个比特的译码结果，即是后面i-1个未译码比特。简单来说，
的意义是：在接受符号确定且译码结果确定的情况下，ui为0
的概率比上ui为1 的概率。

[0038] 优选地，所述步骤(8)具体为：信息比特的个数为K，从分裂信道的可靠性度量参数中选出最大的K个参数并记录其下标j，然后根据下标j将对应的cj设置为1，从而确定冻结比特的位置信息其中，cj为冻结比特的位置信息的第j个元素。

[0039] 优选地，所述步骤(10)具体为：将信息序列与生成矩阵做矩阵乘法，再将所得结果的每个元素除以2取余数得到编码码字最终完成混合极化核的编码并将编
码码字发送给接收端。

[0040] 本发明的基于混合极化核的极化码的编码方法的有益效果是：本发明通过不同的极化核之间的混合，实现任意混合极化核的极化码生成矩阵的构造，基于这种方法生成的
极化码可将极化码的码长从N＝2n拓展到N＝(l1)n1·(l2)n2·(l3)n3…，从而扩大了码长和
码率的可选择范围，提高了极化码的编码的灵活性，从而满足了实际通信系统对码长多种
多样的需求，扩大了其在通信系统中的应用。

[0041] 另一方面，本发明提供了一种基于混合极化核的极化码的译码方法，所述方法包括如下步骤：

[0042] (1)接收端接收对编码码字进行信号调制后得到的接收符号

[0043] (2)根据信道类型和接收符号确定每个接收符号对应的原始信道的对数似然比值

[0044] (3)将冻结比特的位置信息与对数似然比值输入到译码模块中，确定编码码字的估计序列

[0045] (4)根据给定的极化核和极化顺序，确定逆推矩阵

[0046] (5)根据编码码字的估计序列逆推矩阵以及冻结比特的位置信息通过公式(b1)获得译码结果：

[0047]

[0048] 优选地，步骤(2)具体为：原始信道为信噪比为5dB的高斯信道，其服从高斯分布n～(0，σ2)，其中，n为噪声变量，调制方式为BPSK，通过公式(b2)获得对数似然比值：

[0049]

[0050] 在公式(b2)中，yi为第i个接收符号，L(yi)为接收符号对应的原始信道的对数似然比值。

[0051] 优选地，步骤(3)具体为：

[0052] 假设冻结比特全部设置为0，进行如下步骤：

[0053] (31)如果冻结比特的位置信息是全0序列，则表示信息序列全部是冻结比特序列，进行并行译码，其输出为全0序列；

[0054] 如果冻结比特的位置信息是全1序列，则表示信息序列全部是信息比特序列，可进行并行译码，并行译码包括：

[0055] (i)通过公式(b3)计算对数似然比值是经过第一次极化所得到信道的对数似然比值：

[0056]

[0057] (ii)若大于0，则输出为0；若小于0，则输出为1；

[0058] 如果冻结比特的位置信息不是全0序列且不是全1序列，则进行如下计算：

[0059] (i’)通过公式(b4)计算对数似然比值

[0060]

[0061] (ii’)将对数似然比值和冻结比特的位置信息输入到模块中，获得输出 (i＝0，1，2…n，n为自然数)的值；

[0062] (32)根据输出和给定的极化核通过公式(b5)确定编码码字的估计序列

[0063]

[0064] 优选地，步骤(4)具体为：

[0065] (41)求每一层极化所使用的极化核F1，F2…Fr的逆矩阵对逆矩阵的每一个元素取绝对值，得到逆推极化核F′1，F′2…F′r；

[0066] (42)根据逆推极化核F′1，F′2…F′r和极化顺序，通过公式(b6)确定逆推矩阵的长度N′1，N′2…N′r，其中，初始条件为N′1＝mr：

[0067] N′i＝N′i-1·mr-i (b6)；

[0068] (43)根据逆推极化核F′1，F′2…F′r和逆推矩阵的长度N′1，N′2…N′r，通过公式(b7)确定每一层的重排矩阵其中，初始条件为为N1阶的单位矩阵：

[0069]

[0070] 在公式(b7)中，ra，b为矩阵中第a行第b列的元素，N′i-1为第i-1 层逆推后的码长，mr-1为第r-i个核矩阵的阶数，mk满足 a-mr-i-1＜mi·mk≤a-1，a取1到N′i的值，先获得mk的值，再代入 b＝N′i-1(a-mr-i·mk-1)+mk+1中求解b，所有满足条件的元素取1，其它取0；

[0071] (44)根据逆推极化核F′1，F′2…F′r、核矩阵的阶数m1，m2…mr以及每一层的重排矩阵通过公式(b8)确定逆推矩阵其中，初始条件为

[0072] 其中，表示克罗内克积。

[0073] 优选地，步骤(5)具体为：将冻结比特的位置信息序列中为1 的下标依次记录，然后取出对应下标的译码序列的值，即为译码结果。

[0074] 本发明的基于混合极化核的极化码的译码方法的有益效果是：本发明通过减少递归式子个数以及进行并行译码，从而减少了大量的运行时间，提高了吞吐量。
附图说明

[0075] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0076] 图1为本发明提供的基于混合极化核的极化码的编译码方法所基于的系统架构图；

[0077] 图2为采用无线技术进行通信的基本流程图；

[0078] 图3为本发明提供的基于混合极化核的极化码的编译码方法的流程示意图；

[0079] 图4为本发明提供的基于混合极化核的极化码的译码方法和基于经典二阶极化核的极化码的SC译码算法在原始信道为不同信噪比的高斯信道下的误码率的对比图；

[0080] 图5为本发明提供的基于混合极化核的极化码的译码方法和基于经典二阶极化核的极化码的SC译码算法在原始信道为不同码长下的的运行时间的对比图；

[0081] 图6为本发明提供的基于混合极化核的极化码的译码方法和基于经典二阶极化核的极化码的SC译码算法在原始信道为不同码长下的需要计算递归式子个数的对比图；

[0082] 图7为本发明的混合极化核的极化码在BEC信道下分裂信道的信道容量分布；

[0083] 图8为本发明的混合极化核的极化码与经典二阶极化核的极化码在原始信道为不同信噪比的高斯信道下的误码率的对比图。

具体实施方式

[0084] 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作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。

[0085] 本发明实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，因此，后续的描述不限制于特定通信系统。例如，全球移动通讯系统、通用移动通信系统、卫星通信系统和蜂窝通信系统等。

[0086] 上述系统中的基站可以时GSM或CDMA中的基站，也可以是 WCDMA中的基站，或者是未来5G网络中的基站设备等，本发明对此并不限定。

[0087] 上述系统中的终端可以是能与基站等网络设备进行通信交互的蜂窝电话、无绳电话、智能手机、平板电脑、媒体播放器、智能电视、智能手环、智能穿戴设备、个人数字处理助手、具有无限通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备以及未来5G网络中的终端设备等。

[0088] 为了便于理解本发明实施例，下面先对本发明实施例所基于的发射端和接收端的网络架构进行描述。参考图1，图1是本发明基于混合极化核的极化码的编译码方法所基于
的系统架构图，本发明各实施例中，执行编译码方法的执行主体可以时通信系统中的基站
或终端，且基站或终端内部均包含本发明所涉及的发射端和接收端。其中，发射端用于对信息比特序列进行编码，接收端用于对编码后的信息比特序列进行解码。可以理解的是，在本发明中，当发射端为基站时，则接收端可为终端，当发射端为终端时，则接收端可为基站。需要说明的是，本发明实施例中的系统架构包括但不仅限于以上系统架构，只要能够实现极
化码编译码的系统架构均属于本发明所保护和涵盖的范围。

[0089] 参考图2，图2是采用无线技术进行通信的基本流程图。发射端的信源依次经过信源编码、信道解码、速率匹配和调制后在无线通信信道上发出，接收端收到信号后依次经过解调、解速率匹配、信道解码和信源解码后获得信宿。

[0090] 参见图3，是本发明实施例中的一种基于混合极化核的极化码的编译码方法的流程示意图，下面结合图3从基站或终端的发射端以及接收端的交互侧进行描述，如图3所示，该方法可以包括以下步骤S101-步骤S115。

[0091] 步骤S101：发射端接收信息比特序列。

[0092] 具体地，基站或者终端的发射端获取或采集信息比特序列。

[0093] 步骤S102：根据给定的极化核F1，F2…Fr和极化顺序，确定极化核的核矩阵的阶数m1，m2…mr。

[0094] 步骤S103：根据极化核的核矩阵的阶数，确定每一层极化后的码长。

[0095] 具体地，根据极化核的核矩阵的阶数m1，m2…mr，通过公式(a1) 确定每一层极化后的码长N1，N2…Nr，其中，初始条件为N1＝m1，

[0096] Ni，Ni-1·mi (a1)。

[0097] Nr和Ni都是指码长，Ni表示第i次极化后的极化码码长，Nr表示第r 次极化后的极化码码长。

[0098] 步骤S104：根据极化核和每一层极化后的码长，确定每一层的重排矩阵。

[0099] 具体地，根据极化核F1，F2…Fr和每一层极化后的码长N1，N2…Nr，通过公式(a2)确定每一层的重排矩阵其中，初始条件为为N1阶的单位矩阵，

[0100]

[0101] 在公式(a2)中，ra，b为矩阵中第a行第b列的元素，Ni-1为第i-1 层极化后的码长，mi为第i个核矩阵的阶数，mk满足 a-mi-1＜mi·mk≤a-1，a取从1到Ni的值，先获得mk的值，再代入 b＝Ni-1(a-mi·mk-1)+mk+1中求解b，所有满足条件的元素取1，其它取0。

[0102] 步骤S105：根据极化核和重排矩阵，确定每一层极化后的生成矩阵。

[0103] 具体地，根据极化核和重排矩阵，通过公式(a3)确定每一层极化后的生成矩阵其中，初始条件为

[0104]

[0105] 在公式(a3)中，Fi为极化核，为重排矩阵，表示克罗内克积。

[0106] 步骤S106：根据极化核和极化核的核矩阵的阶数，确定对应的分裂信道可靠性度量方法。

[0107] 具体地，所述步骤S106包括以下子步骤：

[0108] 步骤S1061：根据极化核Fi，通过公式(a5)确定对应的组合信道的转移概率，

[0109]

[0110] 其中，其中，mi为第i个极化核核矩阵Fi的阶数，为信息比特序列，即编码前的序列，为编码码字，即编码后的序列，为接收端收到的序列，xj为的
第j个元素，yj为的第j个元素；

[0111] 步骤S1062：根据极化核Fi对应的组合信道的转移概率，通过公式 (a6)确定对数似然比值(LLR值)的递归计算方式
其中，
表示在接受符号确定且译码结果确定的情况下，ui为0的概率
与ui为1的概率的比值，其中，是前面i-1个比特的译码结果，是后面i-1个未译码的
比特；

[0112] 步骤S1063：根据对数似然比值的递归计算方式确定对应的分裂信道可靠性度量方法

[0113] 需要说明的是，在步骤S1063中，的结果与原始信道的类型以及使用的方法相关。例如，假设原始信道为高斯通道，可靠性度量方法为高斯近似法，如果得到的中有
那么为其中，L(a)和L(b)为对数
似然比，E (L (a)) 和 E(L (b) )分别为各自的期望值，的定义为

[0114]

[0115] 如果得到的中有L(a)+L(b)，那么为E(L(a))+E(L(b))，其中，L(a)和L(b) 为对数似然比，E(L(a))和E(L(b))分别为各自的期望值。

[0116] 步骤S107：根据每个极化核的分裂信道可靠性度量方法，确定每个分裂信道的可靠性度量参数。

[0117] 具体地，根据每个极化核的分裂信道可靠性度量方法通过公式(a4)确定每个分裂信道的可靠性度量参数其中，初始条件为原始信道的可靠性度量
参数

[0118]

[0119] 在公式(a4)中，mk满足i-mi-1＜mi·mk≤i-1。

[0120] 步骤S108：根据每个分裂信道的可靠性度量参数，确定冻结比特的位置信息。

[0121] 具体地，根据每个分裂信道的可靠性度量参数确定冻结比特的位置信息详细地，信息比特的个数为K，从分裂信道的可靠性度量参数中选出最大的K个参
数并记录其下标j，然后根据下标j将对应的cj设置为1，从而确定冻结比特的位置信息
其中，cj为冻结比特的位置信息的第j个元素。

[0122] 步骤S109：根据冻结比特的位置信息，确定信息序列。

[0123] 具体地，将信息比特序列按顺序依次放入冻结比特的位置信息中1元素对应的位置中,将冻结比特序列按顺序依次放入冻结比特的位置信息中的0元素对应的位
置中，从而获得信息序列

[0124] 步骤S110：根据信息序列和生成矩阵，确定编码码字，最终完成混合极化核的编码并将编码码字发送给接收端。

[0125] 具体地，将信息序列与生成矩阵做矩阵乘法，再将所得结果的每个元素除以2取余数得到编码码字最终完成混合极化核的编码并将编码码字发送给接收
端。

[0126] 步骤S111：接收对发射端发送的编码码字进行信号调制后得到的接收符号

[0127] 具体地，基站或终端的接收端接收对步骤S110中发射端发送的编码码字进行信号调制后得到的接收符号。

[0128] 步骤S112：根据信道类型和接收符号，确定每个接收符号对应的对数似然比值。

[0129] 具体地，根据信道类型和接收符号确定每个接收符号对应的原始信道的对数似然比值需要说明的是，其具体获得方式受到信道
类型、信道参数以及调制方式的影响。例如，当原始信道为信噪比为5dB的高斯信道，其服从高斯分布n～(0，σ2)，其中， n为噪声变量，调制方式为BPSK(Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控)，通过公式(b2)获得对数似然比值：

[0130]

[0131] 在公式(b2)中，yi为第i个接收符号，L(yi)为接收符号对应的原始信道的对数似然比值。

[0132] 步骤S113：将冻结比特的位置信息与对数似然比值输入到译码模块中，确定编码码字的估计序列。

[0133] 具体地，将冻结比特的位置信息与对数似然比值输入到译码模块中，确定编码码字的估计序列该步骤具体包括以下子步骤(假设冻结比
特全部设置为0)：

[0134] 步骤S1131:如果冻结比特的位置信息是全0序列，则表示信息序列全部是冻结比特序列，进行并行译码，其输出为全0序列；

[0135] 如果冻结比特的位置信息是全1序列，则表示信息序列全部是信息比特序列，可进行并行译码，并行译码包括：

[0136] (i)通过公式(b3)计算对数似然比值是经过第一次极化所得到信道的对数似然比值：

[0137]

[0138] (ii)若大于0，则输出为0；若小于0，则输出为1；

[0139] 如果冻结比特的位置信息不是全0序列且不是全1序列，则进行如下计算：

[0140] (i’)通过公式(b4)计算对数似然比值

[0141]

[0142] (ii’)将对数似然比值I(i)和冻结比特的位置信息输入到模块中，获得输出 (i＝0，1，2…n，n为自然数)的值；

[0143] 步骤S1132：根据输出和给定的极化核通过公式(b5)确定编码码字的估计序列

[0144]

[0145] 步骤S114：根据给定的极化核和极化顺序，确定逆推矩阵。

[0146] 具体地，根据给定的极化核和极化顺序，确定逆推矩阵该步骤包括以下子步骤：

[0147] 步骤S1141：求每一层极化所使用的极化核F1，F2…Fr的逆矩阵对逆矩阵的每一个元素取绝对值，得到逆推极化核F′1，F′2…F′r；

[0148] 步骤S1142：根据逆推极化核F′1，F′2…F′r和极化顺序，通过公式(b6) 确定逆推矩阵的长度N′1，N′2…N′r，其中，初始条件为N′1＝mr：

[0149] N′i＝N′i-1·mr-i (b6)；

[0150] 步骤S1143：根据逆推极化核F′1，F′2…F′r和逆推矩阵的长度 N′1，N′2…N′r，通过公式(b7)确定每一层的重排矩阵其中，初始条件为为N1阶的单位矩阵：

[0151]

[0152] 在公式(b7)中，ra，b为矩阵中第a行第b列的元素，N′i-1为第i-1 层逆推后的码长，mr-i为第r-i个核矩阵的阶数，mk满足 a-mr-i-1＜mi·mk≤a-1，a取1到N′i的值，先获得mk的值，再代入 b＝N′i-1(a-mr-i·mk-1)+mk+1中求解b，所有满足条件的元素取1，其它取0；

[0153] 步骤S1144：根据逆推极化核F′1，F′2…F′r、核矩阵的阶数m1，m2…mr以及每一层的重排矩阵通过公式(b8)确定逆推矩阵其中，初始条件为

[0154] 其中，表示克罗内克积。

[0155] 步骤S115:根据编码码字的估计序列、逆推矩阵以及冻结比特的位置信息，获得译码结果.

[0156] 具体地，根据编码码字的估计序列逆推矩阵以及冻结比特的位置信息通过公式(b1)获得译码结果：

[0157]

[0158] 详细地，将冻结比特的位置信息序列中为1的下标依次记录，然后取出对应下标的译码序列的值，即为译码结果。

[0159] 本发明实施例通过不同的极化核之间的混合，实现任意混合极化核的极化码生成矩阵的构造，基于这种方法生成的极化码可将极化码的码长从N＝2n拓展到N＝(l1)n1·(l2)n2·(l3)n3…，从而扩大了码长和码率的可选择范围，提高了极化码的编码的灵活性，从而满足了实际通信系统对码长多种多样的需求，扩大了其在通信系统中的应用。进一步地，本实施例通过减少递归式子个数以及进行并行译码，从而减少了大量的运行时间，提高了吞吐量。

[0160] 需要说明的是，本发明的基于混合极化核的极化码的编码方法和译码方法并不是一定要同时采用，本发明的编码方法可与其它译码方法结合完成极化码的编译码，反之亦
然，本发明的译码方法也可以与其它编码方法结合完成极化码的编译码。

[0161] 本发明的有益效果可通过以下仿真进一步说明：

[0162] 仿真1：图4是本发明的基于混合极化核的极化码的译码方法和基于经典二阶极化核的极化码的SC译码算法在原始信道为不同信噪比的高斯信道下的误码率的对比图。仿真
条件为：极化核为经典的二阶极化核，码长为1024，信噪比以0.5dB为间隔从0dB取到4.5dB，码率可选 1/2与3/4，每个样点是在1000次仿真后得到的平均误码率。从仿真图上可以看出本发明的基于混合极化核的极化码的译码方法*(即，SC递归译码算法)与基于经典二阶极
化核的极化码的SC译码算法相比，在误码率性能上没有损失。

[0163] 仿真2：图5为本发明的基于混合极化核的极化码的译码方法和基于经典二阶极化核的极化码的SC译码算法在原始信道为不同马长下的的运行时间的对比图。仿真条件为：
极化核为经典的二阶极化核，码长以2倍为间隔从16取到2048，信噪比为3dB，码率可选1/2与3/4，每个样点是在1000次仿真后得到的平均运行时间。从该仿真图上可以看出本发明基于混合极化核的极化码的译码方法与基于经典二阶极化核的极化码的SC译码算法相比，在
运行时间上有较大的优化。

[0164] 仿真3：图6为本发明提供的基于混合极化核的极化码的译码方法和基于经典二阶极化核的极化码的SC译码算法在原始信道为不同码长下的需要计算递归式子个数的对比
图。仿真条件为：极化核为经典的二阶极化核，码长以2倍为间隔从16取到2048，信噪比为
3dB，码率可选1/2与3/4。从该仿真图可以看出本发明的基于混合极化核的极化码的译码方法与基于经典二阶极化核的极化码的SC译码算法相比，本发明需要计算递归式子个数较
少，这说明了本发明的SC递归译码算法不仅可以部分并行译码，并且可以减少需要计算递
归式子个数，因而本发明的SC递归译码算法可以减少大量的运行时间，提高吞吐量。

[0165] 仿真4：图7为本发明的混合极化核的极化码在BEC信道下分裂信道的信道容量分布。仿真条件为：极化核码长为1458，原始信道为BEC信
道(Binary Erasure Channel，二进制删除信道)且其删除概率为0.2。从该仿真图可以看出混合极化核的极化码在BEC信道下，也会有信道极化的现象，部分分裂信道的信道容量接近
1，另一部分则接近0。

[0166] 仿真5：图8为本发明的混合极化核的极化码与经典二阶极化核的极化码在原始信道为不同信噪比的高斯信道下的误码率的对比图。仿真条件为：混合极化核为
码长为1458，码率可选1/2与2/3；经典二阶极化核为
码长为1458，码率可选1/2 与3/4，原始信道类型为高斯信道，信噪比以0.5dB为间
隔从0dB取到 4.5dB，每个样点是在1000次仿真后得到的平均误码率，译码方法为本发明的SC递归译码算法。通过本发明的混合极化核与经典二阶极化核的误码率比较可知混合极化
核与经典二阶极化核都可运用与实际的通信系统中，也会有信道极化的现象，部分分裂信
道的信道容量接近1，另一部分则接近0。虽然当信噪比小于3dB时，基于混合极化核构造的极化码(码长为1458，码率为1/2)的误码率比基于经典二阶极化核(码长为1024，码率为1/
2)构造的极化码高。但是当信噪比大于3.5dB时，基于混合极化核构造的极化码(码长为
1458，码率为1/2)的误码率为 0，即1000次仿真中的729个信息比特全部译码正确。由此可知，混合极化核在特定条件下，译码性能要比经典二阶极化核的要高。

[0167] 为了详细说明本发明的实施方式，下面给出了两个实例。

[0168] 实例1

[0169] 给定使用的极化核顺序为原始信道为高斯信道，信道可靠性估计方法为高斯近似法。码长为18，码率为1/2。信息比特序列为uA＝[1 0 1 1 1 0 0 0 1]，冻结比特序列为 [0 0 0 0 0 0 0 0 0]。

[0170] 步骤一：根据给定的极化核，确定其核矩阵的阶数m1＝2，m2＝3， m3＝3；

[0171] 步骤二，根据极化核的核矩阵的阶数与极化顺序，确定每一层极化后的码长为N1＝2，N2＝3*N1＝6，N3＝3*N2＝18；

[0172] 步骤三，根据极化核与每一层极化后的码长，确定每一层的重排矩阵RN1，RN2，RN3:

[0173] (3a)第一个极化核对应的重排矩阵RN1，就是m1阶单位矩阵， RN1＝R2＝I2；

[0174] (3b)根据N1与第二个核矩阵的阶数m2，确定第二个重排矩阵RN2，

[0175]

[0176] a＝1时，因为a-3-1＜3·mk≤a-1，所以mk＝0， b＝2(1-3·0-1)+0+1＝1，所求中，r1，1＝1；

[0177] a＝2时，因为a-3-1＜3·mk≤a-1，所以mk＝0， b＝2(2-3·0-1)+0+1＝3，所求中，r2，3＝1；

[0178] a＝3时，因为a-3-1＜3·mk≤a-1，所以mk＝0， b＝2(3-3·0-1)+0+1＝5，所求中，r3，5＝1；

[0179] a＝4时，因为a-3-1＜3·mk≤a-1，所以mk＝1， b＝2(4-3·1-1)+1+1＝2，所求中，r4，2＝1；

[0180] a＝5时，因为a-3-1＜3·mk≤a-1，所以mk＝1， b＝2(5-3·1-1)+1+1＝4，所求中，r5，4＝1；

[0181] a＝6时，因为a-3-1＜3·mk≤a-1，所以mk＝1， b＝2(6-3·1-1)+1+1＝6，所求中，r6，6＝1。

[0182] 所以，求得的为：

[0183]

[0184] (3c)根据N2与第二个核矩阵的阶数m3，确定第二个重排矩阵

[0185]

[0186] a＝1时，因为a-3-1＜3·mk≤a-1，所以mk＝0， b＝6(1-3·0-1)+0+1＝1，所求RN2中，r1，1＝1；

[0187] a＝2时，因为a-3-1＜3·mk≤a-1，所以mk＝0， b＝6(2-3·0-1)+0+1＝7，所求RN2中，r2，7＝1；

[0188] a＝3时，因为a-3-1＜3·mk≤a-1，所以mk＝0， b＝6(3-3·0-1)+0+1＝13，所求RN2中，r3，13＝1；

[0189] 同理，可得r4，2＝1，r5，8＝1，r6，14＝1，r7，3＝1，r8，9＝1，r9，15＝1，r10，4＝1，r11，10＝1，r12，16＝1，r13，5＝1，r14，11＝1，r15，17＝1， r16，6＝1，r17，12＝1，r18，18＝1，[0190]

[0191] 步骤四，根据极化核、核矩阵的阶数与重排矩阵，获得每一层极化后的生成矩阵

[0192] (4a)第一层极化后的生成矩阵就为第一个极化核本身，

[0193] (4b)第二层极化后的生成矩阵，可以由第二个极化核F2、第一层极化后的生成矩阵与第二个重排矩阵得到：

[0194]

[0195] (4c)第三层极化后的生成矩阵，可以由第三个极化核F3、第二层极化后的生成矩阵与第三个重排矩阵得到：

[0196]

[0197] 步骤五，根据极化核F1，F2，F3，确定其对应的分裂信道可靠性度量方法

[0198] 使用的高斯近似法的为：

[0199]

[0200] (5a)根据极化核F1，确定组合信道的转移概率：

[0201]

[0202] 上式中，第二个等号成立的原因是且x2＝u2；

[0203] (5b)根据极化核F1对应的组合信道的转移概率，确定LLR值的递归计算方式

[0204]

[0205]

[0206] (5c)根据LLR值的递归计算方式确定

[0207] 假设原始信道的可靠性度量参数为分裂信道的可靠性度量参数为因为原始信道为高斯信道，可靠性度量方法使用的是高斯近似法，所以其的形式即为：

[0208]

[0209]

[0210] (5d)根据极化核F2，确定组合信道的转移概率：

[0211]

[0212] 上式中，第二个等号成立的原因是 x2＝u2，且 x3＝u3；

[0213] (5e)根据极化核F2对应的组合信道的转移概率，确定LLR值的递归式子：

[0214]

[0215]

[0216]

[0217] (5f)根据LLR值的递归式子，确定

[0218] 假设原始信道的可靠性度量参数为分裂信道的可靠性度量参数为因为原始信道为高斯信道，可靠性度量方法使用的是高斯近似法，所以其的形式即为：

[0219]

[0220]

[0221]

[0222] (5g)根据极化核F3，确定组合信道的转移概率：

[0223]

[0224] 上式中，第二个等号成立的原因是且x3＝u3；

[0225] (5h)根据极化核F3对应的组合信道的转移概率，确定LLR值的递归式子：

[0226]

[0227]

[0228]

[0229] (5i)根据LLR值的递归式子，确定

[0230] 假设原始信道的可靠性度量参数为分裂信道的可靠性度量参数为因为原始信道为高斯信道，可靠性度量方法使用的是高斯近似法，所以其的形式即为：

[0231]

[0232]

[0233]

[0234] 步骤六，根据每个极化核的分裂信道可靠性度量方法，确定每个分裂信道的可靠性度量参数

[0235] (6a)确定原始信道的可靠性度量参数为

[0236] 因为原始信道为高斯信道，且信噪比为5dB，那么通过高斯近似法得到的原始信道的可靠性度量参数

[0237] (6b)根据第一个极化核的可靠性度量方法确定第一层极化后的可靠性度量参数

[0238] (6c)根据第二个极化核的可靠性度量方法确定第二层极化后的可靠性度量参数

[0239] (6d)根据第三个极化核的可靠性度量方法确定第三层极化后的可靠性度量参数

[0240]

[0241] 步骤七，根据第三层极化后的可靠性度量参数，确定冻结比特的位置信息

[0242] 因为码率为1/2，所以需要从中选出最大的9个分裂信道传输信息比特，即

[0243] 步骤八，根据冻结比特的位置信息确定信息序列

[0244] 将信息比特序列uA＝[1 0 1 1 1 0 0 0 1]分别放入中的1元素对应的位置中，获得信息序列

[0245] 步骤九，根据信息序列与生成矩阵最终完成混合极化核的编码：

[0246] 将信息序列与生成矩阵相乘，获得编码序列

[0247]

[0248] 对编码序列除以2取余，得到最后的编码序列。

[0249]

[0250] 本发明的基于混合极化核的极化码的译码方法(即SC递归译码算法)的步骤为：

[0251] 步骤一，根据接收端的接收符号确定每个接收符号对应的对数似然比值L(y1)，L(y2)…L(y18)。

[0252] 假设在接收端接收到的符号为：

[0253]

[0254] 因为原始信道是信噪比为5dB的高斯信道，调制方式为BPSK，所以LLR值可以由下式获得：

[0255]

[0256]

[0257] 步骤二，将与输入到DN3译码模块中，确定估计序列

[0258] (2a)因为不为全0序列并且不为全1序列，不能直接获取。根据与确定DN2模块的输入：

[0259]

[0260] 所以，计算得到的LLR值为：

[0261]

[0262] 得到的为[0 0 0 0 0 0 0 0 1]。

[0263] 将与输入到DN2模块中。

[0264] (2aa)因为为全0序列且冻结比特全部为0，所以可以直接获得DN1模块的输出为

[0265] (2ab)因为为全0序列且冻结比特全部为0，所以可以直接获得DN1模块的输出为

[0266] (2ac)因为不为全0序列并且不为全1序列，不能直接获取。根据与确定DN1模块的输入：

[0267]

[0268] 所以，计算得到的LLR值为：

[0269]

[0270] 得到的为[0 0 1]。

[0271] 将与输入DN1模块中。

[0272] (2aca)因为为全0序列且冻结比特全部为0，所以可以直接获得

[0273] (2acb)因为为全0序列且冻结比特全部为0，所以可以直接获得

[0274] (2acc)因为为全1序列，计算其LLR值为：

[0275]

[0276] 所以，计算得到的LLR值为：

[0277] L(i)＝-46.015

[0278] 因为LLR值小于0，所以输出为

[0279] (2acd)结合与F3获得DN1模块的输出为的值即为DN1模块的输出。

[0280] (2ad)结合与F2获得DN2模块的输出为所以有：

[0281]

[0282] 的值为[1 0 1 1 0 1 1 0 1]，即为DN2模块的输出。

[0283] (2b)因为不为全0序列并且不为全1序列，不能直接获取。根据与确定DN2模块的输入：

[0284]

[0285] 所以，计算得到的LLR值为：

[0286]

[0287] 得到的为[0 1 1 1 1 1 1 1 1]。

[0288] 将与输入到DN2模块中。

[0289] (2ba)因为不为全0序列并且不为全1序列，不能直接获取。根据与确定DN1模块的输入：

[0290]

[0291] 所以，计算得到的LLR值为:

[0292]

[0293] 得到的为[0 1 1]。

[0294] 将与输入到DN1模块中。

[0295] (2baa)因为为全0序列且冻结比特全部为0，所以可以直接获得

[0296] (2bab)因为为全1序列，计算其LLR值为：

[0297]

[0298] 所以，计算得到的LLR值为：

[0299] L(i)＝21.747

[0300] 因为LLR值小于0，所以输出为

[0301] (2bac)因为为全1序列，计算其LLR值为：

[0302]

[0303] 所以，计算得到的LLR值为：

[0304] L(i)＝-57064

[0305] 因为LLR值小于0，所以输出为

[0306] (2bad)结合与F3获得DN1模块的输出为:

[0307]

[0308] 的值即为DN1模块的输出。

[0309] (2bb)因为为全1序列,计算其LLR值为：

[0310]

[0311] 所以，计算得到的LLR值为:

[0312]

[0313] 对其进行判决，其输出为

[0314] (2bc)因为为全1序列,计算其LLR值为：

[0315]

[0316] 所以，计算得到的LLR值为:

[0317]

[0318] 对其进行判决，其输出为

[0319] (2bd)结合与F2获得DN2模块的输出为所以有：

[0320]

[0321] 的值为[0 0 1 1 1 1 0 0 1]即为DN2模块的输出。

[0322] (2c)结合与F1获得DN3模块的输出为

[0323]

[0324] 的值为[1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1]即为DN3模块的输出。

[0325] 步骤三，根据极化核与极化顺序，确定逆推矩阵G′N1，G′N2，G′N3。

[0326] (3a)根据每一层极化所使用的极化核F1，F2，F3，确定逆推极化核 F′1，F′2，F′3。

[0327] 先求F1，F2，F3的逆矩阵，分别为：

[0328]

[0329]

[0330]

[0331] 对三个逆矩阵的每一个元素做绝对值，得到逆推极化核F′1，F′2，F′3。

[0332]

[0333]

[0334]

[0335] (3b)根据极化核与极化顺序，确定逆推矩阵的长度。 N′1＝3，N′2＝3*N′1＝9，N′3＝2*N′2＝18。

[0336] (3c)根据逆推矩阵的长度,确定每一层的重排矩阵R′N1，R′N2，R′N3。

[0337] R′N1＝I3

[0338]

[0339]

[0340] 其过程与求生成矩阵对应的重排矩阵类似，所以这里直接给出结果。

[0341]

[0342]

[0343] (3d)根据极化核、核矩阵的阶数与重排矩阵，确定逆推矩阵 G′N1，G′N2，G′N3。

[0344] G′N1＝F′3

[0345]

[0346]

[0347] 其过程与求生成矩阵类似，所以这里直接给出结果。

[0348]

[0349]

[0350] 步骤四，根据与逆推矩阵C′N3，确定译码结果。

[0351]

[0352] 得到的为[0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1]，所以译码结果为 [1 0 1 1 1 0 0 0 1]。可以看到其结果与发送的信息序列 uA＝[1 0 1 1 1 0 0 0 1]一致。

[0353] 本领域的技术人员应当理解，此处所述的具体实施方案仅用解释本发明专利，并不用于限制本发明专利。在本发明专利的精神和原则之内作出的任何修改、等同替换和改
进等，均应包含在本发明专利的保护范围之中。

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