Soft-input soft-output polar decoding
Yumuşak girişli yumuşak çıkışlı polar kod çözme
- Tez No: 996350
- Danışmanlar: PROF. DR. ROBERT G. MAUNDER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Unıversıty Of Southampton
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Arıkan'ın polar kodları, çok çeşitli blok uzunluklarında ve kodlama hızlarında kapasiteye yakın hata düzeltme performansı sunar. 2016 yılında Üçüncü Nesil Ortaklık Projesi (3GPP) 5'inci Nesil (5G) Yeni Radyo (NR) tarafından kutup kodlarının standartlaştırılması, kutup kodlarına olan ilgiyi önemli ölçüde artırdı. Özellikle, diğer son teknoloji kanal kod çözücülerinin sahip olduğu 3GPP 5G NR'nin kontrol kanallarında iletilen kısa kontrol mesajları için kapasiteye yakın hata düzeltmesi sağladıkları için, 3GPP 5G NR tarafından kutupsal kodlar benimsenmiştir. mücadele etti. Son teknoloji Soft-Input Hard-Output (SIHO) Ardışık İptal Listesi (SCL) ve Cyclic Redundancy Check-Aided SCL (CA-SCL) polar kod çözücüler, polar kod çözücüler arasında en iyi sert karar performansını sunar, ancak yinelemeli kazançlar elde etmek için gerekli olan bir yumuşak çıktı kapasitesine sahip değiller turbo algılamada veya Ortak Kaynak Kanal Kodlamasında (JSCC) gibi uygulamalarda. Bu nedenle, iyi bilinen SISO İnanç Yayılımı (BP), Yumuşak İptal (SCAN) kutupsal kod çözücülerinden daha iyi performans gösterebilen Yumuşak Girişli Yumuşak Çıkışlı (SISO) kutupsal kod çözücüler ile ilgili belirgin bir bilgi açığı vardır. zor karar SCL polar kod çözücü. Bu arka plana karşı, hem SISO BP hem de SCAN polar kod çözücülerinden ve ayrıca çok çeşitli blok uzunlukları ve kodlama hızlarında en son teknoloji SCL polar kod çözücüsünden daha iyi performans gösteren bir çift yeni SISO polar kod çözme algoritması önerilmiştir. Ek olarak, bu yeni kutupsal kodların hem hata düzeltme hem de hata tespit performansı karakterize edilir. Daha spesifik olarak, bir iç kod çözücü ile harici bilgi alışverişi yapan kutupsal kodların iki aşamalı seri olarak birleştirilmiş bir şeması tasarlanır. Açıkça, yeni bir SISO G-SCAN kutupsal kod çözme şeması önerilerek, bir 5G NR kutupsal kod çözücüden oluşan birinci aşama ve turbo tespitli 2x2 Çoklu Giriş Çoklu Çıkış (MIMO) destekli şemadan oluşan ikinci aşama tasarlanmıştır. Savunulan G-SCAN kod çözme şeması, yinelemeli kod çözme kazanımları elde etmek için yumuşak çıktılar ve SCL kod çözme performansını artıran sabit çıktılar üreterek her iki dünyanın da en iyisini sunar. Ayrıca, bu iki aşamalı seri olarak birleştirilmiş şemanın İki Boyutlu (2B) Dışsal Bilgi Aktarımı (EXIT) grafik analizi gerçekleştirilir. Ayrıca, bir iç ve dış kod çözücünün yanı sıra kutupsal kod çözücü arasında dışsal yumuşak bilgi alışverişinde bulunan üç aşamalı seri olarak birleştirilmiş bir şema tasarlanmıştır. Açıkça, birinci aşama bir JSCC şeması, ikinci aşama bir 5G NR polar kod çözücü ve üçüncü aşama 2x2 MIMO şeması olup araştırılmaktadır. Ek olarak, bir iç ve dış kod çözücü ile yinelemeli dışsal bilgi alışverişi için yumuşak çıktılar üretebilen yeni bir hibrit kutupsal kod çözücü algoritması önerilmiştir. Son olarak, ilk kez SISO kutup kodlarının Üç Boyutlu (3B) ÇIKIŞ grafik analizi sağlanmaktadır.
Özet (Çeviri)
Arikan's polar codes offer near-capacity error correction performance across a wide range of block lengths, as well as coding rates. The standardization of polar codes by the Third Generation Partnership Project (3GPP) 5th Generation (5G) New Radio (NR) in 2016, significantly increased the interest in polar codes. In particular, polar codes have been adopted by the 3GPP 5G NR, since they provide near-capacity error correction for the short control messages transmitted in the control channels of the 3GPP 5G NR, where other state-of-the-art channel decoders have struggled. The state-of-the-art Soft-Input Hard-Output (SIHO) Successive Cancellation List (SCL) and Cyclic Redundancy Check-Aided SCL (CA-SCL) polar decoders offer the best hard-decision performance among the polar decoders but they do not have a soft-output capability, which is necessary for achieving iterative gains in turbo-detection or in Joint Source Channel Coding (JSCC). Hence, there is a distinct knowledge-gap concerning Soft-Input Soft-Output (SISO) polar decoders capable of outperforming the well-known SISO Belief Propagation (BP), the Soft Cancellation (SCAN) polar decoders, as well as that of the hard-decision SCL polar decoder. Against this background, a pair of novel SISO polar decoding algorithms are proposed, which outperform both the SISO BP and SCAN polar decoders, as well as the state-of-the-art SCL polar decoder across a wide range of block lengths and coding rates. Additionally, both the error correction and error detection performance of these novel polar codes are characterised. More specifically, a two-stage serially concatenated scheme of polar codes exchanging extrinsic information with an inner decoder is conceived. Explicitly, the first stage comprising a 5G NR polar decoder, and a second stage comprising a turbo-detected 2x2 Multiple Input Multiple Output (MIMO)-aided scheme is designed, by proposing a novel SISO G-SCAN polar decoding scheme. The G-SCAN decoding scheme advocated offers the best of both worlds by generating soft outputs for achieving iterative decoding gains, and hard outputs that improve the SCL decoding performance. Furthermore, the Two-Dimensional (2D) Extrinsic Information Transfer (EXIT) chart analysis of this two-stage serially concatenated scheme is carried out. Furthermore, a three-stage serially concatenated scheme is designed, which exchanges extrinsic soft information between the polar decoder as well as an inner and outer decoder. Explicitly, the first stage is a JSCC scheme, the second stage is a 5G NR polar decoder, and the third stage is a 2x2 MIMO scheme, which is investigated. Additionally, a novel hybrid polar decoder algorithm is proposed, which is capable of generating soft outputs for iterative extrinsic information exchange with an inner and outer decoder. Finally, a Three-Dimensional (3D) EXIT chart analysis of SISO polar codes is provided for the first time.
Benzer Tezler
- Esnek hesaplama yöntemlerinin jeodezide uygulamaları
Applications of soft computing methods in geodesy
ORHAN AKYILMAZ
Doktora
Türkçe
2005
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. TEVFİK AYAN
- Anahtarlamalı güç kaynağı tasarımı
Switch mode power supply
EROL ÖZYURT
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. NEJAT TUNCAY
- Sıfır gerilimde anahtarlamalı, faz kaydırmalı rezonant PWM kontrollü, tam köprü DC-DC dönüştürücü tasarımı ve uygulanması
Design and application of zero voltage switching, phase shifted resonant PWM controlled, full bridge DC-DC converter
AKİF HAKKI POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN
- Süreç yönetimi ve bir süreç geliştirme uygulaması
Process management and an application of process development
GÜLCAN PAMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEÇKİN POLAT
