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LLR-Based Successive Cancellation List Decoding of Polar Codes

解码方法 计算机科学 算法 列表解码 分类 吞吐量 块(置换群论) 单天线干扰消除 级联纠错码 区块代码 数学 电信 几何学 无线
作者
Alexios Balatsoukas‐Stimming,Mani Bastani Parizi,Andreas Burg
出处
期刊:IEEE Transactions on Signal Processing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:63 (19): 5165-5179 被引量:529
标识
DOI:10.1109/tsp.2015.2439211
摘要

We show that successive cancellation list decoding can be formulated exclusively using log-likelihood ratios. In addition to numerical stability, the log-likelihood ratio based formulation has useful properties which simplify the sorting step involved in successive cancellation list decoding. We propose a hardware architecture of the successive cancellation list decoder in the log-likelihood ratio domain which, compared to a log-likelihood domain implementation, requires less irregular and smaller memories. This simplification together with the gains in the metric sorter, lead to $56\%$ to $137\%$ higher throughput per unit area than other recently proposed architectures. We then evaluate the empirical performance of the CRC-aided successive cancellation list decoder at different list sizes using different CRCs and conclude that it is important to adapt the CRC length to the list size in order to achieve the best error-rate performance of concatenated polar codes. Finally, we synthesize conventional successive cancellation decoders at large block-lengths with the same block-error probability as our proposed CRC-aided successive cancellation list decoders to demonstrate that, while our decoders have slightly lower throughput and larger area, they have a significantly smaller decoding latency.

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