极化码(Polar code)是一种前向错误更正编码方式,其核心在于通过信道极化(channel polarization)处理,使各个子信道呈现出不同的可靠性。在极化码中,信道合并与信道拆分是两个关键步骤。
信道合并是将N个独立信道或同一信道的N次复用合并为一个矢量信道的过程。合并的目的是为了利用信道间的相互关系,提高整体信道的性能。合并后的信道具有一些特定的属性,使得在后续的编码和译码过程中能够更有效地利用信道资源。
而信道拆分则是将合并后的矢量信道分解成多个子信道的过程。这些子信道在可靠性上存在差异,部分信道趋向于容量近于1的完美信道(无误码),而另一部分信道则趋向于容量接近于0的纯噪声信道。通过选择在容量接近于1的信道上直接传输信息,可以逼近信道容量,提高通信的可靠性。
在极化码的编码和译码过程中,信道合并与信道拆分是相互逆操作。通过递归迭代的方式,将信道拆分为奇序分裂和偶序分裂,为后续的译码算法(如连续删除(Successive Cancellation, SC)译码算法)提供基础。
总的来说,信道合并与信道拆分是极化码编码和译码过程中的重要步骤,它们共同实现了信道的极化处理,使极化码成为一种能够有效逼近香农极限的编码方式。
信道合并和信道拆分如何与极化码关联起来,后续再具体讲解