1.5G通信为什么选择Polar码？
2.5G 信道编码技术—Polar码
3.Polar Code（极化码）具体原理是编编码怎样的？
4.星闪信道编码技术——Polor码
5.极化码是何意思
6.NR中Polar编码

5G通信为什么选择Polar码？

       5G通信为何选择Polar码作为其控制信道编码方案？Polar码，由土耳其教授Erdal Arıkan于年提出，码源码因其在高信噪比环境下的原理性能和数学上的优雅性而备受关注。其核心是编编码通过信道极化技术，将信道极化为理想和噪声性极强的码源码虚拟信道，从而高效传输信息和冗余比特。原理源码收藏 网

       Polar码的编编码关键特性在于其信道极化、可扩展性及编解码复杂度低。码源码它的原理长度易于扩展，编解码算法如SC译码简单，编编码降低了硬件成本。码源码在5G中，原理Polar码与LDPC码一起被选用于控制信道，编编码尤其适用于小包传输，码源码但它们各自的原理优势和限制也需注意。Polar码虽理论上接近香农极限，但在实际应用中受限于解码复杂度和有限的块长度，高码率性能可能会下降，且SC译码算法在复杂度和内存需求上存在局限。

       尽管存在这些挑战，Polar码在中短码长情况下表现优越，特别是在信源编码、多用户通信和物理层保密通信等领域有潜力。西瓜去水印源码然而，将其理论优势转化为实际应用仍需深入研究，包括信道编码的优化、复杂算法的硬件实现等，这将是未来通信系统发展的重要课题。

5G 信道编码技术—Polar码

       5G 信道编码技术中的Polar码是一种革命性的方案，由Erdal Arikan在年提出。它基于信道极化理论，通过信道联合和信道分裂操作，将N个BDMC信道合并和拆分，逐渐极化为无噪和全噪信道。在长码长度下，Polar码能通过严格的数学证明达到信道容量，且编译码复杂度相对较低，对于无限码长，其编码性能可逼近最优。

       信道极化的基础是信道联合和分裂，当信道容量在N趋于无穷时，部分信道趋于理想，另一部分接近无效。Polar码利用这些特性，通过无噪信道传输关键信息，thinkphp源码分析教程而全噪信道则用于冗余或不发送信息。理解对称容量和巴氏参数是评估信道性能的关键，它们在Polar码的编码策略中起着决定性作用。

       极化编码并非适用于所有信道，对于特定信道如BSC和BAWGNC，计算复杂度较高。为简化计算，密度进化方法和高斯近似被提出。编码过程中，通过选择可靠性最高的子信道传输信息，其余子信道则用于冻结比特，以提高整体性能。

       编码实现依赖于递归的生成矩阵，通过克罗内克积和比特翻转操作生成。举例编码中，通过计算分裂信道的巴氏参数，合理安排信息和休眠比特的位置，实现高效的编码。解码时，如SC和SCL译码算法通过路径度量和后验概率来确定最佳译码路径。

       Polar码在实际应用中展现了优势，包括理论上接近容量、源码除法逻辑结构编码简单、性能良好等，但同时也存在如较小的最小汉明距离和SC译码时延等挑战。随着技术发展，Polar码在信源编码、多用户通信等领域的潜力仍在挖掘中，未来还有许多研究问题等待解决。

Polar Code（极化码）具体原理是怎样的？

       深入了解Polar Code：信道编码的革命性突破</

       Polar Code，这个在通信领域引起广泛关注的技术，其原理如同一场编码领域的革新。由阿里坎教授提出，它通过独特的极化信道和高效译码算法，实现了高效的信息传输。让我们一步步探索它的核心原理，从编码基础到3GPP的标准化历程。

       编码原理揭秘</

       极化码的核心在于其极化信道的过程，通过构造并行的比特信道，每个信道的可靠性会逐渐极化，使得信息传输更为可靠。它的编码过程包括极化信道的构建、可靠性估计和信道转移概率的计算，这些步骤共同构建出高效的棋牌源码已解密编码结构。

       译码算法解析</

SC</（Successive Cancellation）译码算法是基础，简单高效，适用于低复杂度场景。

SCL</（Successive Cancellation List）则更进一步，通过候选列表提高了性能，但计算复杂度相对增加。

       CA-SCL和速率适配的凿孔极化码，是针对特定应用环境的优化版本，提升了编码效率。

       标准化进展</

       Polar Code在3GPP标准中的应用尤为重要。从RAN1#bis到adhoc#3，每一步标准化都标志着技术的成熟和应用的拓宽，特别是RAN1#bis的引入，标志着极化码在5G时代的正式确立。

       关键概念解析</

Design-SNR</：这是衡量编码性能的重要参数，反映了在特定信噪比下的编码效率。

Beta-expansion</：这一概念在容量分析和性能优化中起着关键作用，是极化码理论中的核心概念。

       总的来说，Polar Code凭借其独特的极化特性，正在通信世界中书写新篇章。随着3GPP标准的推进，我们期待着它在未来通信网络中发挥更大的作用。

星闪信道编码技术——Polor码

       令人惊叹的是，星闪通信中的Polar码竟然能在香农极限下表现出色！

       Polar码的历史起始于年，土耳其的Erdal Arikan教授的发明。年，它与LDPC码共同成为5G通信行业标准的编码选择，尽管LDPC码在此之前已在Wimax、WiFi（.n）、DVB-S2等系统中大放异彩。尽管没有商用经验，Polar码依然凭借其卓越性能，赢得了3GPP 5G-NR标准的认可，这无疑证明了其强大的技术实力。

       要理解Polar码，首先需要理解一些基础概念。信道编码是为了通过增加冗余信息来对抗信道噪声，确保信息在受到干扰时仍能准确传递。例如，通过重复信息就像情侣之间的双重确认，确保信息传递的准确性。

       香农极限则是指在存在随机误码的信道上，理论上能实现无误传输的最大信息速率。Polar码的目标就是通过巧妙编码，实现接近这个极限的高效传输。

       Polar码的核心思想是信道联合极化编码，它通过将数据在多个“极化”信道上进行处理，部分信道即使在擦除概率较高的情况下，也能通过其他信道的数据进行解码，从而提高整体的可靠性。例如，尽管一个信道的解码成功率只有%，但通过组合，最终可能达到接近香农极限的传输效果。

       尽管Polar码展示了巨大的潜力，但它在实际应用中仍需进一步完善，涉及的领域如信源编码、多用户通信等都还有待深入研究。工程师们正在以理论为基础，不断探索和优化，为通信技术的进步贡献力量。

极化码是何意思

       极化码（Polar code）是一种具有出色性能的错误纠正编码方案。它由土耳其科学家Arikan于年提出，被认为是近年来最重要的编码发展之一。

       极化码通过改变输入比特的可靠性来构建编码和解码过程，使得在信道中传输数据时更容易检测和纠正错误。这种编码方案基于信道极化的概念，通过对信道进行预编码和解码操作，将原始数据重新映射到新的码字上。

       使用极化码，可以实现接近信道容量的通信可靠性。它在无线通信、存储介质、卫星通信等领域有着广泛的应用，尤其在5G移动通信标准中被采用，并被认为是未来通信系统的关键技术之一。

       总的来说，极化码是一种高效的错误纠正编码方案，通过利用信道极化特性，在传输过程中提供了更好的可靠性和性能。

NR中Polar编码

       在5G通信中，信道编码扮演着关键角色，四种候选编码方案：LDPC码、Turbo码、卷积码和Polar码各有特色。本文主要聚焦于Polar码，它凭借其独特的信道极化原理吸引关注。Polar码的基本概念包括编码概述、灵活的构造方法以及与SINR敏感性的关联。

       Polar码通过生成矩阵GN将N位的矢量uN编码成输出xN，信息比特会选择容量大、误码概率低的部分。例如，图1展示了N=8时的编码过程，信息比特被精确地分配到每个信道。编码过程的详细理论依据可参考[Erdal Arikan和Kai Niu等人的论文]。

       编码过程中，通过构造信噪比（SINR）来确定哪些位作为信息源。结构SINR的敏感性影响着BLER性能，特别是当实际SINR与所需SINR差距增大时，性能下降明显，特别是对于信息位多和码率低的情况。

       Polar码的灵活性体现在其编码长度N和速率的选择上，根据信息比特K和码率r进行优化，例如通过QUP算法来确定合适的传输比特数。这与固定速率的编码方式不同，且硬件实现与N的大小密切相关，带来了复杂性挑战。

       在HARQ（ Hybrid Automatic Repeat reQuest）方案中，Polar码的Chase-combining-HARQ和Increase Redundancy-HARQ各有特点。例如，HARQ-CC在第一次传输后重复发送相同的编码块，而HARQ-IR则在每次传输中选择不同的编码以提升性能。然而，Polar码的HARQ性能受限于初始传输的码率和复杂度计算。

       尽管Polar码在理论性能上接近对称B-DMC容量，但其硬件实现仍需不断优化以提高吞吐量和降低复杂度。例如，RLLD算法通过简化树结构和路径选择来减少解码延迟。如图5所示，通过修剪二叉树，Polar码在保持性能的同时，降低了硬件实现的难度。

       总的来说，Polar码凭借其独特的编码机制和潜在的性能优势，正吸引着研究与实践的双重关注，但仍需在实际应用中不断优化其编码长度、编码率和HARQ策略。