Channel polarization with higher-order memory
Yüksel dereceli kanal kutupsallaştırma
- Tez No: 433910
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA HAKAN DELİÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Kanal kodlama, dogası gereği haberleşmenin en temel problemlerinden biridir. Arıkan'ın gelistirdigi kutupsal kodlar, birçok haberlesme senaryosunda Shannon'ın belirlediği teorik limitlere ulastıgı matematiksel olarak gosterilmis ilk kanal kodlarıdır. Arıkan, kanal kutuplasma yöntemini kanal birlestirme ve kanal ayırma adında iki basit donüsum kullanarak gelistirmis ve bu da kutupsal kodların bulunmasyıla sonuçlanmıstır. Kutupsal kodların basarısının bir kısmı da bu basitliğinden ve kanal kodlamanın neden ise yaradığını açıklayan yapısından kaynaklanmaktadır. Bu tezde kutupsal kodlara has ozellikler üzerinde odaklandık. Ilk olarak, kutupsal kodları Reed-Muller (RM) kodlardan ayıran üzelligi olan haberlesme kanalına baglı tasarlanmasını inceledik. Haberlesme sisteminin gerçeklendigi kanalın kutupsal kodların tasarımını nasıl degistirdigini güsteren sonuçlar elde ettik; büylelikle, kutupsal kodlar ve RM kodları arasında bir koprü sagladık. Elde ettiğimiz sonuçlar, kanal kutuplasma hızını belirlemek için de kullanılabilir. Buna ek olarak, kutupsal kodların, sünumlu kanallarda pratik kullanımını inçeledik. Dusük karmasıklı bir kod olusturma yontemi gelistirerek ve yine düsuk karmaçsıklı bir listeli ardıçsık ççoüzuümleme yoüntemi kullanarak bit-serpiçstirmeli kutupsal-kodlamalı kipleme sistemi tasarladık. Bu sistemin varolan diger çozumlerle performans kıyaslamasını yaptık ve onerilen sistemin ünemli performans kazançı sagladıgını gosterdik. Son olarak, kutupsal kodların temel yapıtası olan kanal birlestirme ve kanal ayırma yüontemlerini deggiçstirerek kutupsal kodları genelleçstirdik. Kanal birleçstirme içslemi iççerisine bir hafıza dereçesi ekleyerek, asıl kodların da iççinde olduggu bir kod ailesi elde ettik. Bu kod ailesinin de teorik limitlere eriçstiggini ve hafıza dereçesini arttırarak daha düsuk karmasıklıkla kullanılabileçegini gosterdik. Böylelikle, Arıkan'ın, kanal kutupsallaçsmasının aslında daha genel bir olgu olduggu varsayımını desteklemiçs olduk.
Özet (Çeviri)
Channel coding is one of the most fundamental problems regarding the nature of communication. Polar codes, developed by Arıkan, were the first demonstration of practical channel codes that provably achieve theoretical limits in a wide range of communication scenarios. Based on simple channel transformations which are called channel combining and splitting, Arıkan developed the idea of channel polarization which resulted in polar codes. In this dissertation we focus on the unique properties of polar codes and channel polarization. First, we investigate the channel-specific construction of polar codes, a point which discriminates polar codes from Reed-Muller (RM) codes. We obtain results showing the inherent effect of the underlying channel on the construction of polar codes and provide a bridge between polar and RM codes. Our results easily extend to obtaining a characterization for the rate of polarization as well. Next, we consider practical uses of polar codes for fading channels. We design a bit-interleaved polar-coded modulation scheme (BIPCM) by deriving a low complexity code-construction method and designing a lower complexity successive cancellation list decoder (SCLD). We compare the resultant BIPCM system with the existing solutions and show that it provides significant performance advantages. Finally, we generalize the channel polarization idea by changing channel combining and splitting operations. By introducing a memory order in the channel combining process we obtain a class of codes, including the original ones, that are parametrized by the memory order. We show that the new family of polar codes achieve the theoretical limits as well and they can also be used with lower complexity by increasing the memory order. We thereby complement Arıkan's conjecture that channel polarization is in fact a general phenomenon.
Benzer Tezler
- Large scale wireless propagation channel characterization of air-to-air and air-to-ground drone communications
Hava-hava ve hava-yer drone haberleşmesi için büyük ölçekli kablosuz yayılım kanalı karakterizasyonu
UBEYDULLAH ERDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ALİ ÇIRPAN
- 5G kablosuz haberleşme ağları için kanal modeli sonuçlarının ısparta-antalya bölgesi için karşılaştırılması
Comparasion of channel model results for 5G wireless communication networks for isparta-antalya region
CARINE MAIAWE HOUMWA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK ÇÖMLEKÇİ
- Anten seçimli fiziksel katman ağ kodlama
Physical layer network coding with antenna selection
MUSTAFA YAĞIMLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ
- Uydu haberleşme linklerinde kanal kapasitesinin maksimizasyonu
Maximization of the channel capacity of satellite communications links
AHMET KASAPÇOPUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT TAYFUN GÜNEL