Polar coded communication system design
Polar kodlu haberleşme sistemi tasarımı
- Tez No: 731422
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ORHAN GAZİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kutup kodları, hata düzeltme, kanal kestirimi, kanal eşleştirme, FPGA, kod optimizasyonu, ardışık giderim algoritması, Pole codes, error correction, channel estimation, channel matching, FPGA, code optimization, successive cancelation, VHDL implementation
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çankaya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
2008 yılında performansı matematiksel olarak kanıtlanmış tek kanal kodları olan polar kodlar Arıkan tarafından tanıtılmıştır. Kutup kodlarının tanıtılması, kodlama toplumunda bir kilometre taşıydı. Polar kodların yüksek hızlarda uygulanması, özellikle FPGA gibi yüksek hızlı ve paralel işlem IC'lerinin kullanıldığı 5G gibi iletişim sistemlerinde kritik öneme sahiptir. FPGA teknolojisinde algoritmanın entegre çipte ne kadar yer kapladığı kritik öneme sahiptir. Algoritmanın kapladığı alan, FPGA'nın enerji kullanımı ve işlemin gecikmesi ile doğru orantılıdır. Bu tezde, daha az donanım uygulama alanı kaplayan bir kutupsal kodlama yöntemi öneriyoruz. Yenilikçi polar kodlama şeması ile kullanılan uygulama alanı dikkate alındığında FPGA uygulamaları için gözle görülür bir avantaj sağlandığı görülmektedir. Bu tezde ayrıca pilot tabanlı kanal tahmini ve eşitleme yöntemleri ile polar kodların performansını da analiz ediyoruz. Kutupsal kodların donmuş bitlerini kullanarak, iletişim kanallarının darbe ve frekans yanıtları tahmin edilebilir. Tahmin ve eşitleyici yöntemlerden en küçük kareler ve minimum ortalama kareler (MMSE) yöntemleri kullanılmaktadır. Dondurulmuş bitlerin kullanılması, alıcıdaki hem işlem hızının hem de veri hızının aynı anda arttırılmasında bir avantaj sağlar. Bunun nedeni, kanal tahmini ve eşitleme için iletişim protokolünde farklı paket yapılarına ve işlemlere gerek olmamasıdır.
Özet (Çeviri)
In 2008, polar codes, which are the only channel codes whose performance are mathematically proven, are introduced by Arıkan. The introduction of polar codes was a milestone in coding society. The implementation of polar codes at high speeds is of critical importance, especially in communication systems such as 5G where high speed and parallel processing ICs such as FPGA are employed. In FPGA technology, it is of critical importance how much space the algorithm occupies in the integrated chip. The area occupied by the algorithm is directly proportional to the energy use of the FPGA and the delay of the process. In this thesis, we propose a polar encoding method that occupies less hardware implementation space. It is seen that with the innovative polar encoding scheme, considering the implementation area used, a noticeable advantage for FPGA implementations is achieved. We also analyse the performance of polar codes with pilot-based channel estimation and equalization methods. By using the frozen bits of the polar codes, the pulse and frequency responses of the communication channels can be estimated. Among the estimation and equalizer methods, least squares and minimum mean square (MMSE) methods are used. The employment of frozen bits provides an advantage in increasing both the processing speed and the data rate in the receiver at the same time. This is because there is no need for different packet structures and operations in the communication protocol for channel estimation and equalization.
Benzer Tezler
- Channel polarization with higher-order memory
Yüksel dereceli kanal kutupsallaştırma
HÜSEYİN AFŞER
Doktora
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA HAKAN DELİÇ
- Kutupsal kodlar ve uydu iletişimindeki başarımı
Polar codes and their performance in satellite communication
OĞUZHAN AYDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ
DOÇ. DR. ALİ EMRE PUSANE
- Polar codes for optical communications
Optik haberleşmeler için kutupsal kodlar
TUFAIL AHMAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDAL ARIKAN
- Blind code identification using deep neural networks
Derin yapay sinir ağları kullanılarak kör kod tanıma
CİHAT KEÇECİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA HAKAN DELİÇ
- Efficient maximum likelihood decoding: From space-time block codes to polar codes
Uzay-zaman blok kodlardan kutupsal kodlara verimli en büyük olabilirlikli kod çözme
SİNAN KAHRAMAN
Doktora
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ERTUĞRUL ÇELEBİ