极化调整卷积码的快速并行SC-Fano译码算法

高可靠低时延短报文业务普遍存在于大规模物联网、空天地一体化网络等新型通信系统。如何在有限码长约束下，在纠错能力与时间复杂度之间实现最佳折中，是当前信道编码领域的热点和难点问题。

香农奖得主、极化码发明者Erdal Arikan教授于2019年提出的“Polarization-Adjusted Convolutional Code”，即PAC（极化调整卷积）码为解决上述难题开辟了新方向。PAC码具有优异的误帧率性能，可逼近有限码长理论界，但所采用的SC-Fano（串行消除-费诺）译码算法在低信噪比区间出现运算复杂度飙升、译码时延不确定增长缺点。2020年至2021年间，多位学者尝试从修正该算法路径度量方案，从引入列表机制等角度降低PAC码译码时延。这些改进虽然具有一定优势，但仍面临解码能限回退、硬件开销巨大的短板。

Science China Information Sciences 最新录用了由西南交通大学吴云志博士、李里、范平志教授共同撰写的研究论文“A Fast Parallel SC-Fano Decoding Algorithm for PAC Codes”。

文章揭示出SC-Fano译码算法的性能不仅受路径度量偏置项影响，还与路径起始门限、路径最大门限息息相关。基于此发现，本文提出了PAC码的高度并行化译码架构，给出了蒙特卡洛与高斯近似密度进化两种门限初始化方法，并引入了前向加后向自适应译码终止机制。研究结果表明，本文所提快速并行SC-Fan译码算法在无解码能限回退条件下，可减半译码时延，且译码复杂度也不会随并行处理单元增多而线性增加。 

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