极化码与混合自动请求重传结合的传输方案适用于物联网应用的短数据包场景。现有的极化码与蔡司合并结合的传输方案能够提供合并增益,但并未提供编码增益。极化码与增量冗余结合的传输方案能够获得更好的性能,但计算复杂度较高,不适用...极化码与混合自动请求重传结合的传输方案适用于物联网应用的短数据包场景。现有的极化码与蔡司合并结合的传输方案能够提供合并增益,但并未提供编码增益。极化码与增量冗余结合的传输方案能够获得更好的性能,但计算复杂度较高,不适用于短数据包场景。该文提出一种改进型极化码与混合自动请求重传结合的传输方案。与现有的极化码与蔡司合并结合的传输方案相比,当码率为1/2、重传次数为1时,该方案能够获得额外的0.7 d B的编码增益,与码率为1/4的极化码性能相近。该文所提方案的编译码复杂度相比于码率为1/4的极化码,降低了50%的复杂度。仿真结果验证了该方案的有效性。展开更多
针对极化码在中短码长时纠错性能的不足,提出了一种基于错误集的极化码改进串行抵消列表(Successive Cancellation List of Polar Codes Based on Error Set,ES-SCL)译码算法。该算法首先根据极化码的信道特性构造错误集,在极化码编码...针对极化码在中短码长时纠错性能的不足,提出了一种基于错误集的极化码改进串行抵消列表(Successive Cancellation List of Polar Codes Based on Error Set,ES-SCL)译码算法。该算法首先根据极化码的信道特性构造错误集,在极化码编码时根据错误集中的元素设置奇偶校验(Parity Check,PC)位,其余位置则放置信息比特和冻结比特,译码器在译码PC位时,每条路径通过校验函数得到PC位的比特估计,不执行路径分裂和剪枝,其余位置则执行SCL译码。仿真结果表明,在加性高斯白噪声信道下,当码长为512,码率为0.5,误块率为10^(-5),最大译码列表数为8时,相较于PC-PSCL译码算法以及CA-SCL译码算法,所提出的ES-SCL译码算法获得了约0.18和0.15 dB的增益;当码长为256,码率为0.5,误码率为10^(-5),最大译码列表数为8时,相较于CA-SCL,PC-PSCL译码算法,获得了约0.3和0.35 dB的增益;此外,采用部分比特分裂译码的ES-SCL译码算法可以在误块率与PC-PSCL译码算法几乎相同的情况下,减少约50%的排序次数,具有更低的译码复杂度。展开更多
通过信道极化,极化码理论上证明可渐进达到香农限。文中研究极化码在高斯信道下的串行抵消(successive cancellation,SC)译码算法,提出了一种基于整数操作的最小和译码算法。算法中信道输出值被均匀量化后再取整数,作为SC译码器的输入;...通过信道极化,极化码理论上证明可渐进达到香农限。文中研究极化码在高斯信道下的串行抵消(successive cancellation,SC)译码算法,提出了一种基于整数操作的最小和译码算法。算法中信道输出值被均匀量化后再取整数,作为SC译码器的输入;节点更新使用最小和算法,更新过程不需要量化操作,直接使用信道输出值量化后的整数值。数值仿真结果表明,在信噪比小于4 d B时,译码性能与基于浮点运算的原始SC译码一致;当误比特率为10-5时,提出的算法与原始SC译码的信噪比相差0.2 d B。所提出的算法便于硬件实现,运算中变量的大小都用8比特整数表示。展开更多
为了降低水声信道强多径效应、大多普勒频移等特性对水声通信系统的影响,提出一种基于极化码的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的水声通信系统。选择极化(Polar)码作为信道编码方案,通过量化信道输出直...为了降低水声信道强多径效应、大多普勒频移等特性对水声通信系统的影响,提出一种基于极化码的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的水声通信系统。选择极化(Polar)码作为信道编码方案,通过量化信道输出直接统计信道转移概率,替代通过信道估计得到的信道冲激响应,再计算转移概率,以降低通信系统的复杂度。在特性随时不变、时变、快时变的3种类型水声信道模型下,分别基于蒙特卡罗算法构造Polar码。仿真结果表明,Polar码在3种信道上的编码增益优于同码长同码率的低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码和Turbo码,且信道条件越复杂,取得的编码增益越大,所提系统能够明显降低信道多径效应、多普勒频移对水声通信系统的扰乱,提高系统的可靠性。展开更多
文摘极化码与混合自动请求重传结合的传输方案适用于物联网应用的短数据包场景。现有的极化码与蔡司合并结合的传输方案能够提供合并增益,但并未提供编码增益。极化码与增量冗余结合的传输方案能够获得更好的性能,但计算复杂度较高,不适用于短数据包场景。该文提出一种改进型极化码与混合自动请求重传结合的传输方案。与现有的极化码与蔡司合并结合的传输方案相比,当码率为1/2、重传次数为1时,该方案能够获得额外的0.7 d B的编码增益,与码率为1/4的极化码性能相近。该文所提方案的编译码复杂度相比于码率为1/4的极化码,降低了50%的复杂度。仿真结果验证了该方案的有效性。
文摘针对极化码在中短码长时纠错性能的不足,提出了一种基于错误集的极化码改进串行抵消列表(Successive Cancellation List of Polar Codes Based on Error Set,ES-SCL)译码算法。该算法首先根据极化码的信道特性构造错误集,在极化码编码时根据错误集中的元素设置奇偶校验(Parity Check,PC)位,其余位置则放置信息比特和冻结比特,译码器在译码PC位时,每条路径通过校验函数得到PC位的比特估计,不执行路径分裂和剪枝,其余位置则执行SCL译码。仿真结果表明,在加性高斯白噪声信道下,当码长为512,码率为0.5,误块率为10^(-5),最大译码列表数为8时,相较于PC-PSCL译码算法以及CA-SCL译码算法,所提出的ES-SCL译码算法获得了约0.18和0.15 dB的增益;当码长为256,码率为0.5,误码率为10^(-5),最大译码列表数为8时,相较于CA-SCL,PC-PSCL译码算法,获得了约0.3和0.35 dB的增益;此外,采用部分比特分裂译码的ES-SCL译码算法可以在误块率与PC-PSCL译码算法几乎相同的情况下,减少约50%的排序次数,具有更低的译码复杂度。
文摘通过信道极化,极化码理论上证明可渐进达到香农限。文中研究极化码在高斯信道下的串行抵消(successive cancellation,SC)译码算法,提出了一种基于整数操作的最小和译码算法。算法中信道输出值被均匀量化后再取整数,作为SC译码器的输入;节点更新使用最小和算法,更新过程不需要量化操作,直接使用信道输出值量化后的整数值。数值仿真结果表明,在信噪比小于4 d B时,译码性能与基于浮点运算的原始SC译码一致;当误比特率为10-5时,提出的算法与原始SC译码的信噪比相差0.2 d B。所提出的算法便于硬件实现,运算中变量的大小都用8比特整数表示。
文摘为了降低水声信道强多径效应、大多普勒频移等特性对水声通信系统的影响,提出一种基于极化码的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的水声通信系统。选择极化(Polar)码作为信道编码方案,通过量化信道输出直接统计信道转移概率,替代通过信道估计得到的信道冲激响应,再计算转移概率,以降低通信系统的复杂度。在特性随时不变、时变、快时变的3种类型水声信道模型下,分别基于蒙特卡罗算法构造Polar码。仿真结果表明,Polar码在3种信道上的编码增益优于同码长同码率的低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码和Turbo码,且信道条件越复杂,取得的编码增益越大,所提系统能够明显降低信道多径效应、多普勒频移对水声通信系统的扰乱,提高系统的可靠性。
