polar短码的非相干检测方法、装置与电子设备
阅读：392发布：2020-05-11
专利汇可以提供polar短码的非相干检测方法、装置与电子设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 实施例 提供一种polar短码的非相干检测方法、装置与 电子 设备，其中所述方法包括：基于原始信息的非相干信道信息，循环利用BCJR译码器和polar译码器，进行逐次 迭代 的Log‑Map译码运算和基于校验矩阵的置信传播运算，直至判定所述polar译码器当前的输出码字满足设定条件或者迭代的次数达到设定 阈值 ，对所述polar译码器当前的输出结果进行 硬判决 ，获取所述原始信息的估计值；基于所述估计值和所述原始信息，获取polar短码的非相干检测结果。本发明实施例能够在有限的资源下，充分利用非相干信道信息，实现polar短码的低复杂度、高译码性能的有效非相干检测，提高非相干接收机的译码性能。，下面是polar短码的非相干检测方法、装置与电子设备专利的具体信息内容。
1.一种polar短码的非相干检测方法，其特征在于，包括：
基于原始信息的非相干信道信息，循环利用BCJR译码器和polar译码器，进行逐次迭代的Log-Map译码运算和基于校验矩阵的置信传播运算，直至判定所述polar译码器当前的输出码字满足设定条件或者迭代的次数达到设定阈值，对所述polar译码器当前的输出结果进行硬判决，获取所述原始信息的估计值；
基于所述估计值和所述原始信息，获取polar短码的非相干检测结果；
其中，所述基于原始信息的非相干信道信息，循环利用BCJR译码器和polar译码器，进行逐次迭代的Log-Map译码运算和基于校验矩阵的置信传播运算的步骤进一步包括：
对于每一次循环迭代，顺序执行如下处理流程：
利用所述BCJR译码器，对所述BCJR译码器的先验信息和所述非相干信道信息进行Log-Map译码运算，获取第一外信息值；
对所述第一外信息值进行解交织操作，并将解交织操作的结果作为所述polar译码器的先验信息，利用所述polar译码器，进行基于校验矩阵的置信传播运算，获取所述polar译码器当前的输出码字；
判断所述polar译码器当前的输出码字是否满足所述设定条件以及迭代次数是否达到所述设定阈值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述进行基于校验矩阵的置信传播运算的步骤之后，还包括：利用所述polar译码器，获取第二外信息值；
相应的，在所述判断所述polar译码器当前的输出码字是否满足所述设定条件以及迭代次数是否达到所述设定阈值的步骤之后，还包括：
若判断所述polar译码器当前的输出码字不能满足所述设定条件且迭代次数未达到所述设定阈值，则对所述第二外信息值进行交织操作，并将交织操作的结果作为所述BCJR译码器的先验信息，返回所述对所述BCJR译码器的先验信息和所述非相干信道信息进行Log-Map译码运算的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述BCJR译码器，对所述BCJR译码器的先验信息和所述非相干信道信息进行Log-Map译码运算，获取第一外信息值的步骤进一步包括：
基于所述BCJR译码器的先验信息和所述非相干信道信息，利用所述BCJR译码器，获取所述BCJR译码器的后验信息；
求取所述BCJR译码器的后验信息的对数似然比与所述BCJR译码器的先验信息的对数似然比之间的差值，作为所述第一外信息值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于原始信息的非相干信道信息，循环利用BCJR译码器和polar译码器，进行逐次迭代的Log-Map译码运算和基于校验矩阵的置信传播运算的步骤之前，还包括：
根据所述polar译码器的输出经交织后的对数似然比值，对所述BCJR译码器的先验信息进行初始化设定。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述polar译码器，进行基于校验矩阵的置信传播运算，获取所述polar译码器当前的输出码字的步骤进一步包括：
利用所述polar译码器，对所述polar译码器的先验信息循环进行基于校验矩阵的置信传播运算，直至循环的次数达到所述polar译码器内部预设的最大循环次数，输出所述polar译码器当前的输出码字。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述polar译码器当前的输出码字满足设定条件包括：
所述polar译码器当前的输出码字与所述校验矩阵满足如下约束关系：
c·HT＝0；
式中，c表示所述polar译码器当前的输出码字，H表示所述校验矩阵。
7.一种polar短码的非相干检测装置，其特征在于，包括：
循环运算模块，用于基于原始信息的非相干信道信息，循环利用BCJR译码器和polar译码器，进行逐次迭代的Log-Map译码运算和基于校验矩阵的置信传播运算，直至判定所述polar译码器当前的输出码字满足设定条件或者迭代的次数达到设定阈值，对所述polar译码器当前的输出结果进行硬判决，获取所述原始信息的估计值；
输出模块，用于基于所述估计值和所述原始信息，获取polar短码的非相干检测结果；
其中，所述循环运算模块具体用于：
对于每一次循环迭代，顺序执行如下处理流程：
利用所述BCJR译码器，对所述BCJR译码器的先验信息和所述非相干信道信息进行Log-Map译码运算，获取第一外信息值；
对所述第一外信息值进行解交织操作，并将解交织操作的结果作为所述polar译码器的先验信息，利用所述polar译码器，进行基于校验矩阵的置信传播运算，获取所述polar译码器当前的输出码字；
判断所述polar译码器当前的输出码字是否满足所述设定条件以及迭代次数是否达到所述设定阈值。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个存储器、至少一个处理器、通信接口和总线；
所述存储器、所述处理器和所述通信接口通过所述总线完成相互间的通信，所述通信接口用于所述电子设备与原始信息设备之间的信息传输；
所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至6中任一所述的方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至6中任一所述的方法。
polar短码的非相干检测方法、装置与电子设备
技术领域
背景技术
[0002] 应急通信在无线通信中占有重要的地位，应急通信具有适用短帧突发、资源受限的特点。在应急通信中，信道编码可保证信息高可靠的传输。而polar码凭借编译码的低复杂度和接近信道容量的优势，成为人们关注的目标。
[0003] 应急通信中一般的相干接收机虽然译码性能好，但需要获取信道状态信息，这无疑给通信造成了一定的负担。而传统的非相干接收机虽然结构简单，无需获取信道状态信息，但译码性能差。
[0004] 因此，如何在有限的资源下，实现对polar短码的低复杂度、高译码性能的非相干的检测问题，是目前业界亟待解决的需要课题。
发明内容
[0005] 为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种polar短码的非相干检测方法、装置与电子设备，用以在有限的资源下，实现polar短码的低复杂度、高译码性能的有效非相干检测。
[0006] 第一方面，本发明实施例提供一种polar短码的非相干检测方法，包括：
[0007] 基于原始信息的非相干信道信息，循环利用BCJR译码器和polar译码器，进行逐次迭代的Log-Map译码运算和基于校验矩阵的置信传播运算，直至判定所述polar译码器当前的输出码字满足设定条件或者迭代的次数达到设定阈值，对所述polar译码器当前的输出结果进行硬判决，获取所述原始信息的估计值；
[0008] 基于所述估计值和所述原始信息，获取polar短码的非相干检测结果。
[0009] 第二方面，本发明实施例提供一种polar短码的非相干检测装置，包括：
[0010] 循环运算模块，用于基于原始信息的非相干信道信息，循环利用BCJR译码器和polar译码器，进行逐次迭代的Log-Map译码运算和基于校验矩阵的置信传播运算，直至判定所述polar译码器当前的输出码字满足设定条件或者迭代的次数达到设定阈值，对所述polar译码器当前的输出结果进行硬判决，获取所述原始信息的估计值；
[0011] 输出模块，用于基于所述估计值和所述原始信息，获取polar短码的非相干检测结果。
[0012] 第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：至少一个存储器、至少一个处理器、通信接口和总线；所述存储器、所述处理器和所述通信接口通过所述总线完成相互间的通信，所述通信接口用于所述电子设备与原始信息设备之间的信息传输；所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上第一方面所述的polar短码的非相干检测方法。
[0013] 第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如上第一方面所述的polar短码的非相干检测方法。
[0014] 本发明实施例提供的polar短码的非相干检测方法、装置与电子设备，通过循环利用BCJR译码器和polar译码器这两个软输入软输出译码器，迭代进行这两个译码器之间的互换外信息，能够在有限的资源下，充分利用非相干信道信息，实现polar短码的低复杂度、高译码性能的有效非相干检测，提高非相干接收机的译码性能。附图说明
[0015] 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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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他的附图。
[0016] 图1为本发明一实施例提供的polar短码的非相干检测方法的流程示意图；
[0017] 图2为本发明另一实施例提供的polar短码的非相干检测方法的流程示意图；
[0018] 图3为本发明实施例提供的polar短码的非相干检测装置的结构示意图；
[0019] 图4为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
[0020] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明实施例的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
[0021] 实际应用的应急通信中一般的相干接收机虽然译码性能好，但需要获取信道状态信息，这无疑给通信造成了一定的负担。而传统的非相干接收机虽然结构简单，无需获取信道状态信息，但译码性能差。基于此，本发明实施例提出一种polar短码的非相干检测思路，用以在有限的资源下，实现polar短码的低复杂度、高译码性能的有效非相干检测。以下将具体通过多个实施例对本发明实施例进行展开说明和介绍。
[0022] 图1为本发明一实施例提供的polar短码的非相干检测方法的流程示意图，如图1所示，该方法用于实现polar短码的非相干检测，该方法包括：
[0023] S101，基于原始信息的非相干信道信息，循环利用BCJR译码器和polar译码器，进行逐次迭代的Log-Map译码运算和基于校验矩阵的置信传播运算，直至判定polar译码器当前的输出码字满足设定条件或者迭代的次数达到设定阈值，对polar译码器当前的输出结果进行硬判决，获取原始信息的估计值。
[0024] 可以理解为，原始信息即为待处理的信息，通过对该原始信息及对其进行处理后的信息进行一定的运算，可得到polar短码的非相干检测结果。原始信息的非相干信道信息是对原始信息进行一定的预处理后，得到的非相干信道的信息。具体而言，对于本发明实施例的非相干检测方法，目的在于在有限的资源下，对原始信息进行polar短码的低复杂度、高译码性能的有效检测。因此在本步骤之前，可以对原始信息进行预处理，即，将原始信息依次利用polar编码器和非相干接收机进行预处理，得到非相干接收机中各非相干信道中的信息，即为非相干信道信息。
[0025] 例如，可以如图2所示，为本发明另一实施例提供的polar短码的非相干检测方法的流程示意图。对于原始信息u[v]，首先将其输入polar编码器，得到后验信息e[k]，再将该后验信息利用交织器进行交织操作，得到交织后的后验信息e′[k]，之后再将e′[k]输入BDPSK调制器进行处理，输出序列x[k]，最后将x[k]输入非相干接收机，经非相干接收机处理，得到原始信息相关的非相干信道信息。
[0026] 也就是说，发送端可以发送等概率的信息序列，即原始信息。首先通过polar编码器得到编码后的码字，然后经过交织器，再通过BDPSK调制器，这里BDPSK调制器包括差分编码器和BPSK调制器，因为BDPSK调制可以看作是码率为1的卷积码，另外这里的BDPSK调制器可以看作是卷积码编码器。然后通过非相干信道得到非相干信道信息。
[0027] 如图2所示，在上述处理得到非相干信道信息r[k]之后，将r[k]输入BCJR译码器和polar译码器进行循环运算。具体而言，每次迭代时，将r[k]与BCJR译码器的先验信息Wc[k]一同输入BCJR译码器，进行Log-Map译码运算，再根据该运算的结果进行后续解交织操作后，输入polar译码器进行基于校验矩阵的置信传播运算，即BP译码运算。同时每次在对上述运算完成后，对polar译码器的当前的输出码字和上述运算执行的次数进行判断，即分别判断polar译码器当前的输出码字是否满足设定条件以及迭代的次数是否达到设定阈值，若二者中至少有任一个能够满足，则对polar译码器当前的输出结果进行硬判决，得到对原始信息的估计序列，即估计值。
[0028] 其中的BCJR译码器在进行Log-Map译码运算时，利用BCJR算法对相干检测下的BCJR算法进行近似处理，由于设定非相干信道的相位偏转角在[0,π]内均匀分布，则可将其量化成8等份，即：
[0029]
[0030] 首先对于每一个等分的相位偏转角，依次按照相干检测下的BCJR算法得到后验信息，然后对得到的8个后验信息求平均，作为最终的后验信息，进而求得第一外信息，传递给polar译码器。
[0031] 其中的polar译码器在进行基于校验矩阵的置信传播运算时，类比于通常LDPC码的基于校验矩阵的置信传播运算，本发明实施例对此不再赘述。其中硬判决表示，直接取输出码字的最高位作为估计的信息值。
[0032] S102，基于估计值和原始信息，获取polar短码的非相干检测结果。
[0033] 可以理解为，在根据上述步骤分别得到原始信息及其估计值的基础上，利用二者可以得到polar短码的非相干检测结果，例如可以计算polar短码检测的误码率，将该误码率作为polar短码的非相干检测结果。具体而言，误码率就是估计的信息值与原始发送端发送的信息值的错误数比上最后硬判决时总的信息值的数目。
[0034] 本发明实施例提供的polar短码的非相干检测方法，通过循环利用BCJR译码器和polar译码器这两个软输入软输出译码器，迭代进行这两个译码器之间的互换外信息，能够在有限的资源下，充分利用非相干信道信息，实现polar短码的低复杂度、高译码性能的有效非相干检测，提高非相干接收机的译码性能。
[0035] 其中根据上述各实施例可选的，polar译码器当前的输出码字满足设定条件可以包括：polar译码器当前的输出码字与上述校验矩阵满足如下的约束关系：
[0036] c·HT＝0；
[0037] 式中，c表示polar译码器当前的输出码字，H表示校验矩阵。
[0038] 其中根据上述各实施例可选的，基于原始信息的非相干信道信息，循环利用BCJR译码器和polar译码器，进行逐次迭代的Log-Map译码运算和基于校验矩阵的置信传播运算的步骤进一步包括：
[0039] 对于每一次循环迭代，顺序执行如下处理流程：
[0040] 利用BCJR译码器，对BCJR译码器的先验信息和非相干信道信息进行Log-Map译码运算，获取第一外信息值；
[0041] 对第一外信息值进行解交织操作，并将解交织操作的结果作为polar译码器的先验信息，利用polar译码器，进行基于校验矩阵的置信传播运算，获取polar译码器当前的输出码字；
[0042] 判断polar译码器当前的输出码字是否满足设定条件以及迭代次数是否达到设定阈值。
[0043] 具体而言，以图2所示为例，在得到原始信息的非相干信道信息之后，在进行每一次的循环迭代时，先将接收的非相干信道信息r[k]和BCJR译码器的先验信息wc[k]同时传给BCJR译码器，进行Log-Map译码运算，输出第一外信息值为ec[k]。之后对ec[k]进行解交织操作，得到e′c[k]作为polar译码器的先验信息。polar译码器则根据接收的先验信息e′c[k]，进行基于校验矩阵的置信传播(即BP译码)运算，输出polar译码器当前的输出码字。
[0044] 其中，利用polar译码器，进行基于校验矩阵的置信传播运算，获取polar译码器当前的输出码字的步骤进一步可以包括：利用polar译码器，对polar译码器的先验信息循环进行基于校验矩阵的置信传播运算，直至循环的次数达到polar译码器内部预设的最大循环次数，输出polar译码器当前的输出码字。
[0045] 在进行一次上述循环迭代后，还会对迭代次数进行累加计算，则在得到polar译码器当前的输出码字和当前迭代次数的基础上，分别对polar译码器当前的输出码字和当前迭代次数进行判断，即分别判断polar译码器当前的输出码字是否满足设定条件以及迭代的次数是否达到设定阈值。其中的设定条件和设定阈值都是根据实际应用需求预先设定好的。
[0046] 可以理解的是，其中BCJR译码器进行Log-Map译码运算的过程以及polar译码器进行基于校验矩阵的置信传播(即BP译码)运算的过程可以按常规算法进行，此处不再赘述。
[0047] 另外，在进行上述的第一次循环迭代之前，还可以对BCJR译码器的先验信息进行初始化设定，例如，根据所述polar译码器的输出经交织后的对数似然比值，对所述BCJR译码器的先验信息进行初始化设定等。
[0048] 本发明实施例提供的polar短码的非相干检测方法，通过循环利用BCJR译码器和polar译码器这两个软输入软输出译码器，迭代进行这两个译码器之间的互换外信息，并通过解交织器和交织器分别对信息序列进行中间转化，能够使系统整体兼容性更好。
[0049] 其中根据上述各实施例可选的，利用BCJR译码器，对BCJR译码器的先验信息和非相干信道信息进行Log-Map译码运算，获取第一外信息值的步骤进一步包括：
[0050] 基于BCJR译码器的先验信息和非相干信道信息，利用BCJR译码器，获取BCJR译码器的后验信息；求取BCJR译码器的后验信息的对数似然比与BCJR译码器的先验信息的对数似然比之间的差值，作为第一外信息值。
[0051] 可以理解为，在根据上述各实施例获取BCJR译码器的先验信息Wc[k]以及原始信息的非相干信道信息r[k]的基础上，将Wc[k]和r[k]输入BCJR译码器进行运算，获取BCJR译码器的输出结果作为BCJR译码器的后验信息。之后，分别求取该后验信息的对数似然比和该先验信息Wc[k]的对数似然比，并对该后验信息的对数似然比与Wc[k]的对数似然比进行求差运算，最后以求得的差值作为第一外信息值。
[0052] 本发明实施例提供的polar短码的非相干检测方法，通过求取先验信息和后验信息的对数似然比，来求取第一外信息值，具有很好的普遍适用性。
[0053] 在上述各实施例的基础上，在进行基于校验矩阵的置信传播运算的步骤之后，本发明实施例的方法还包括：利用polar译码器，获取第二外信息值；
[0054] 相应的，在判断polar译码器当前的输出码字是否满足设定条件以及迭代次数是否达到设定阈值的步骤之后，还包括：若判断polar译码器当前的输出码字不能满足设定条件且迭代次数未达到设定阈值，则对第二外信息值进行交织操作，并将交织操作的结果作为BCJR译码器的先验信息，返回对BCJR译码器的先验信息和非相干信道信息进行Log-Map译码运算的步骤。
[0055] 可以理解为，在进行上述各实施例的处理过程时，polar译码器在计算输出码字时还可以计算得到第二外信息值w′c[k]。具体而言，将polar译码器的先验信息e′c[k]输入polar译码器后，由polar译码器运算得到后验信息。对polar译码器的先验信息和后验信息分别求取对数似然比，并对二者的对数似然比进行求差运算，即后验信息的对数似然比减去先验信息的对数似然比，得到polar译码器的第二外信息值w′c[k]。
[0056] 则，在根据上述各实施例判断获知polar译码器当前的输出码字不能满足设定条件且迭代次数未达到设定阈值时，对上述第二外信息值利用交织器进行交织操作，得到的结果为交织操作的结果。则将交织操作的结果作为BCJR译码器的先验信息，返回利用BCJR译码器对BCJR译码器的先验信息和非相干信道信息进行Log-Map译码运算的步骤，进行下一次循环迭代。
[0057] 本发明实施例提供的polar短码的非相干检测方法，通过预先设定有效条件，当判断不满足设定有效条件时，进行下一次的循环迭代，能够保证最终输出结果的可靠性。
[0058] 为进一步说明本发明实施例的技术方案，本发明实施例根据上述各实施例提供如下举例的处理流程，但不对本发明实施例的保护范围进行限制。
[0059] 例如，对于原始信息位长度K＝256，码字长度N＝512，码率R＝1/2的polar码，预设polar译码器的最大内部迭代次数为20次，polar译码器与BCJR译码器外部循环的最大外部迭代次数，即设定阈值为20次。同时为了比对，预设相干接收机和传统的非相干接收机的最大迭代次数为200次。则利用本发明实施例的方法进行检测如下：
[0060] 步骤1，初始化polar译码器经交织后的对数似然比的值，即wc[k]＝0，并作为BCJR译码器的先验信息之一。
[0061] 步骤2，将接收的原始信息u[v]的非相干信道信息r[k]和wc[k]同时传给BCJR译码器，进行Log-Map译码运算，输出第一外信息值为ec[k]；
[0062] 步骤3，对ec[k]进行解交织操作，得到e′c[k]作为polar译码器的先验信息；
[0063] 步骤4，根据接收的先验信息e′c[k]，进行基于校验矩阵的置信传播(即BP译码)运算，输出第二外信息值为w′c[k]；
[0064] 步骤5，对w′c[k]进行交织操作，得到wc[k]作为BCJR译码器的先验信息；
[0065] 步骤6，如果输出码字满足设定条件或者迭代次数达到预设的最大外部迭代次数，即设定阈值，则执行步骤7，否则回到步骤2；
[0066] 步骤7，对polar译码器的译码结果进行硬判决，得出原始信息的估计序列[0067] 步骤8，根据原始信息u[v]和估计序列 计算polar短码的非相干检测结果。
[0068] 仿真试验结果显示，在误码率BER＝10-5时，本发明提出的非相干接收机的信噪比Eb/N0＝5.32dB，与传统的非相干接收机相比，有2.7dB的编码增益，距离相干接收机仅有1.2dB的差距。
[0069] 又例如，对于由信息位长度K＝96，码字长度N＝256，码率R＝3/8的polar码，预设polar译码器的最大内部迭代次数为18次，polar译码器与BCJR译码器外部循环的最大外部迭代次数，即设定阈值为20次。同时为了比对，预设相干接收机和传统的非相干接收机的最大迭代次数为200次。则利用本发明实施例的方法进行检测如下：
[0070] 步骤1，polar译码器经交织后的对数似然比的值，即wc[k]＝0，并作为BCJR译码器的先验信息之一。
[0071] 步骤2，根据接收的原始信息u[v]的非相干信道信息r[k]和wc[k]同时传给BCJR译码器，进行Log-Map译码运算，输出第一外信息值为ec[k]；
[0072] 步骤3，对ec[k]进行解交织操作，得到e′c[k]作为polar译码器的先验信息；
[0073] 步骤4，根据接收的先验信息e′c[k]，进行基于校验矩阵的置信传播(即BP译码)运算，输出第二外信息值为w′c[k]；
[0074] 步骤5，对w′c[k]进行交织操作，得到wc[k]作为BCJR译码器的先验信息；
[0075] 步骤6，如果输出码字满足设定条件或者迭代次数达到预设的最大外部迭代次数，即设定阈值，则执行步骤7，否则回到步骤2；
[0076] 步骤7，对polar译码器的译码结果进行硬判决，得出原始信息的估计序列[0077] 步骤8，根据原始信息u[v]和估计序列 计算polar短码的非相干检测结果。
[0078] 仿真试验结果显示，在误码率BER＝10-5时，本发明提出的非相干接收机的信噪比Eb/N0＝6.84dB，与传统的非相干接收机相比，有1.76dB的编码增益，距离相干接收机有2.63dB的差距。
[0079] 作为本发明实施例的另一个方面，本发明实施例根据上述各实施例提供一种polar短码的非相干检测装置，该装置用于在上述各实施例中实现polar短码的非相干检测。因此，在上述各实施例的polar短码的非相干检测方法中的描述和定义，可以用于本发明实施例中各个执行模块的理解，具体可参考上述实施例，此处不在赘述。
[0080] 根据本发明本方面实施例的一个实施例，polar短码的非相干检测装置的结构如图3所示，为本发明实施例提供的polar短码的非相干检测装置的结构示意图，该装置可以用于实现上述各方法实施例中polar短码的非相干检测，该装置包括循环运算模块301和输出模块302。其中：
[0081] 循环运算模块301用于基于原始信息的非相干信道信息，循环利用BCJR译码器和polar译码器，进行逐次迭代的Log-Map译码运算和基于校验矩阵的置信传播运算，直至判定polar译码器当前的输出码字满足设定条件或者迭代的次数达到设定阈值，对polar译码器当前的输出结果进行硬判决，获取原始信息的估计值；输出模块302用于基于估计值和原始信息，获取polar短码的非相干检测结果。
[0082] 具体而言，对于本发明实施例的非相干检测装置，目的在于在有限的资源下，对原始信息进行polar短码的低复杂度、高译码性能的有效检测。因此该装置可以通过一定的功能单元对原始信息进行预处理，即，将原始信息依次利用polar编码器和非相干接收机进行预处理，得到非相干接收机中各非相干信道中的信息，即为非相干信道信息。原始信息即为待处理的信息，通过对该原始信息及对其进行处理后的信息进行一定的运算，可得到polar短码的非相干检测结果。
[0083] 之后对于循环运算模块301，参考图2，在得到非相干信道信息r[k]之后，将r[k]输入BCJR译码器和polar译码器进行循环运算。即，每次迭代时，循环运算模块301将r[k]与BCJR译码器的先验信息Wc[k]一同输入BCJR译码器，进行Log-Map译码运算，再根据该运算的结果进行后续解交织操作后，输入polar译码器进行基于校验矩阵的置信传播运算，即BP译码运算。
[0084] 同时每次在对上述运算完成后，循环运算模块301对polar译码器的当前的输出码字和上述运算执行的次数进行判断，即分别判断polar译码器当前的输出码字是否满足设定条件以及迭代的次数是否达到设定阈值，若二者中至少有任一个能够满足，则对polar译码器当前的输出结果进行硬判决，得到对原始信息的估计序列，即估计值。
[0085] 之后，输出模块302利用原始信息和根据循环运算模块301得到的原始信息的估计值，可以得到polar短码的非相干检测结果，例如可以计算polar短码检测的误码率。
[0086] 本发明实施例提供的polar短码的非相干检测装置，通过设置相应的执行模块，循环利用BCJR译码器和polar译码器这两个软输入软输出译码器，迭代进行这两个译码器之间的互换外信息，能够在有限的资源下，充分利用非相干信道信息，实现polar短码的低复杂度、高译码性能的有效非相干检测，提高非相干接收机的译码性能。
[0087] 可以理解的是，本发明实施例中可以通过硬件处理器(hardware processor)来实现上述各实施例的装置中的各相关程序模块。并且，本发明实施例的polar短码的非相干检测装置在实现上述各方法实施例中polar短码的非相干检测时，产生的有益效果与对应的上述各方法实施例相同，可以参考上述各方法实施例，此处不再赘述。
[0088] 作为本发明实施例的又一个方面，本实施例根据上述实施例提供一种电子设备，参考图4，为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图，包括：至少一个存储器401、至少一个处理器402、通信接口403和总线404。
[0089] 其中，存储器401、处理器402和通信接口403通过总线404完成相互间的通信，通信接口403用于该电子设备与原始信息设备之间的信息传输；存储器401中存储有可在处理器402上运行的计算机程序，处理器402执行该计算机程序时，实现如上述实施例的polar短码的非相干检测方法。
[0090] 可以理解为，该电子设备中至少包含存储器401、处理器402、通信接口403和总线404，且存储器401、处理器402和通信接口403通过总线404形成相互间的通信连接，并可完成相互间的通信，如处理器402从存储器401中读取polar短码的非相干检测方法的程序指令等。另外，通信接口403还可以实现该电子设备与原始信息设备之间的通信连接，并可完成相互间信息传输，如通过通信接口403实现polar短码的非相干检测等。
[0091] 电子设备运行时，处理器402调用存储器401中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：基于原始信息的非相干信道信息，循环利用BCJR译码器和polar译码器，进行逐次迭代的Log-Map译码运算和基于校验矩阵的置信传播运算，直至判定polar译码器当前的输出码字满足设定条件或者迭代的次数达到设定阈值，对polar译码器当前的输出结果进行硬判决，获取原始信息的估计值；基于估计值和原始信息，获取polar短码的非相干检测结果等。
[0092] 上述的存储器401中的程序指令可以通过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。或者，实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；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。
[0093] 本发明实施例还根据上述各实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令使计算机执行如上述各实施例的polar短码的非相干检测方法。例如包括：基于原始信息的非相干信道信息，循环利用BCJR译码器和polar译码器，进行逐次迭代的Log-Map译码运算和基于校验矩阵的置信传播运算，直至判定polar译码器当前的输出码字满足设定条件或者迭代的次数达到设定阈值，对polar译码器当前的输出结果进行硬判决，获取原始信息的估计值；基于估计值和原始信息，获取polar短码的非相干检测结果等。
[0094] 本发明实施例提供的电子设备和非暂态计算机可读存储介质，通过循环利用BCJR译码器和polar译码器这两个软输入软输出译码器，迭代进行这两个译码器之间的互换外信息，能够在有限的资源下，充分利用非相干信道信息，实现polar短码的低复杂度、高译码性能的有效非相干检测，提高非相干接收机的译码性能。
[0095] 可以理解的是，以上所描述的装置、电子设备及存储介质的实施例仅仅是示意性的，其中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，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0096] 通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解，各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等，包括若干指令，用以使得一台计算机设备(如个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行上述各方法实施例或者方法实施例的某些部分所述的方法。
[0097] 另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明实施例的申请文件中，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。
[0098] 本发明实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明实施例公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明实施例的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。
[0099] 然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明实施例要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明实施例的单独实施例。
[0100] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：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发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。
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