【MATLAB源码-第81期】基于matlab的polar码三种译码算法比较(SC,SCL,BP)。

操作环境:

MATLAB 2022a

1、算法描述

Polar码(Polar Codes)是一种前向纠错编码方法,被认为是实现信道容量极限的编码方法之一。它在某些场合下,如5G通信标准中得到了应用。Polar码的主要译码算法包括Successive Cancellation(SC)、Successive Cancellation List(SCL)和Belief Propagation(BP)。

  1. Successive Cancellation (SC) 算法

    • SC算法是Polar码最基本的译码算法。
    • 它通过递归的方式处理接收到的信号。
    • 在每一步,算法决定一个码元是0还是1,这个决定基于之前已经做出的决策和当前接收到的信号。
    • SC算法的主要优点是结构简单,但它的性能通常不如其他更复杂的算法。
  2. Successive Cancellation List (SCL) 算法

    • SCL算法是SC算法的一种改进。
    • 它维护一个“候选列表”,在这个列表中,算法并行地跟踪多个可能的码字。
    • 每当SC算法中的一个决策点到达,SCL算法会为每个可能的选择(0或1)扩展当前的候选列表。
    • 在译码过程结束时,它选择列表中具有最高可能性(或最低代价)的码字作为最终的译码结果。
    • SCL算法在性能上通常优于SC,但以更高的计算复杂度和内存需求为代价。
  3. Belief Propagation (BP) 算法

    • BP算法是一种迭代译码算法,广泛应用于各种图形码(如LDPC码)。
    • 在Polar码中,BP算法通过迭代地更新和传播节点之间的“信念”信息来工作。
    • 每个节点基于其邻居的信息来更新自己的信念,这个过程在多次迭代中重复进行。
    • BP算法在Polar码中的应用相比于SC和SCL算法更为复杂,但在某些条件下可以提供更好的性能。

2、仿真结果演示

3、关键代码展示

4、MATLAB 源码获取

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