Page 44 - 网络电信2024年5月刊

图4 N=256时的极化码SC译码实现 图7 片上资源利用率统计图

图5 N=32时的极化码SCL译码实现 需要的BRAM资源较少，相对需要的LUT资源较多，整体来看在当
表1 KC705主要性能参数 前的实现条件下，并不需要占用过多的资源，即该编译码算法
图6 单板实物图 的实现是一种低资源消耗方案。
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四、总结与展望

极化码作为一种新兴的优秀编码方式，越来越被广泛而深
入的研究，但由于其构造依赖于信道的特性，因此，对应于不
同的信道环境，一种适合于该环境的极化码构造方法是很重要
的。结合实际的信道特征，设计了一种利于硬件实现的针对衰
落信道条件下极化码实现方式，该方案结合硬件实现的实际特
性，采用分块与递归例化同样子模块的方式，对于编码和SC译
码方式进行了实现，并通过软件仿真和硬件实现的方式，验证
了该设计方案的可行性。在软件层面上，基于MATLAB仿真并优
化硬件算法，发现极化码的性能在低信噪比的条件下可以由增
加码长的方式来得到提升，当信噪比大于-1dB时，中长码长的
极化码的性能可以优于RS编码。在硬件层面上，基于KC705开发
板对极化码的编译码方式进行了实现，测试结果表明，设计的
极化码编解码方案性能优秀，最高可以实现2.5dB的零误码传
输，能够适用于一般的通信系统要求。

目前，极化码作为5G通信中控制信道的编码方案已为人们
所熟知，因此，在5G通信中的极化码的实现方案也将会成为研
究的热点问题，此外，包括本方法在内的一些文献也开始考虑
通过一些等效的方式将一些常用的信道构造方式扩展到其他一
些特定的信道情况下，随着研究的深入，逐渐削弱极化码构造
的信道特定性，通过越来越多的相似的构造方式，可以对于极
化码的构造产生一些共性的构造方式，通过一些特定框架在不
同的信道状态下利用相似的方式完成极化码的构造。

参考文献

[1] Erdal Arikan.Channel polarization:a method for
constructing capacity-achieving codes for symmetric
binary-input memoryless channels.[J].IEEE Trans.
Information Theory,2009,55(7):3051-3073.

网络电信 二零二四年六月