1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究目的及意义

数字通信系统旨在将数字信号由信源端有效地并可靠地传递到信宿端。因而，研究数字通信系统的目的是研究如何保证信息被有效地以及可靠地传输。有效性用来评估信息传递的快慢，可靠性用来评估信息传输的好坏。在实际的数字通信系统，这两个指标却是相互对立的，一味地提高其中一个性能可能损害另一个性能，因而实际上只能采取两者的折衷。就在香农的信息论出现之前，人们普遍认为这两种性能是总是矛盾对立而无法兼得的。例如，为了提高有效性，就节省每个信息的带宽，并使得每个数据码元的能量减小，从而在加入干扰后损害了可靠性。另外，为了提高可靠性，为原始信息添加冗余信息，势必使得有效性较低。

信息论的奠基人香农于 1948 年介绍了在有干扰信道中如何有效地并可靠地传输信息的办法，提出了兼顾通信系统的有效性和可靠性的方法就是对发送的信息进行编码。香农提出，采用适当的编码方法使信息传输速率小于信道容量时，能够使得信息的传输差错概率任意的小。由于比特是一种不依赖信源和信道特征的通用信息表示形式，编码可分为信源编码和信道编码，而这两种编码的分离性也被香农等人成功证明。在香农之后，编码研究者一直在努力寻找复杂度较低，易于实现的能尽可能接近香农极限的信道编码方案。20 世纪 50 年代起，研究界开始研究了各种有效的编译码方案，如汉明码，turbo 码，ldpc 码等。

2. 研究的基本内容与方案

极化码是目前唯一在理论上己经被证明能够达到香农极限容量的一种信道编码技术。关于极化码的研究主要是从极化码的编码构造方法以及极化码的译码算法来进行着手的，与其他的信道编码技术存在的区别是极化码是一种信道专属编码，应用于某种信道的编码构造方式是不能够被运用到其他的信道当中，换言之针对不同的信道需要采取其专有的编码构造方式。本次研究的重点正是围绕极化码的编码构造来展开的，关于极化码的译码算法只是进行了简要的分析和总结。

目前针对译码算法的研究己经相当的成熟和普遍，最具代表性的三种译码算法分别是Successive cancellation decoder(SCD), SCLD和CRC-SCLD译码算法，而关于极化码构造方法的研究则相对稀少，并且通过改进编码构造方法可以有效的提升极化码的性能。接着对Monte-Carlo方法，Density evolution方法和高斯近似估计方法这三种经典的编码构造方法进行了详细的比较与研究，Monte-Carlo算法的精确度过度依赖重复计算的次数，因此在实际应用时其复杂度十分的高。密度演进算法的精确度虽然非常高，但是该方法在计算的过程中涉及到卷积运算，这对硬件的要求十分的苛刻。高斯近似估计方法存在极化迷率过低的问题。最后本文回归到极化码编码构造的本质，通过设计不同的巴哈塔切亚参数来进行极化码的编码构造，然后对这些参数构造的极化码进行性能评估，从中挑选出性能最好的参数，实验结果表明这种通过设计参数的构造方法在性能上十分的接近于高斯近似估计方法，其不存在极化迷度慢的问题，而且在所有构造方法中具有最低的计算复杂度。

3. 研究计划与安排

第1周—第4周 搜集资料，撰写开题报告；

第5周—第6周 论文开题；

第7周—第12周 撰写论文初稿；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 李斌,王学东,王继伟.极化码原理及应用.通信技术，2012(10):21-23