极化码的基本原理ppt课件.ppt

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1、*,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,1/13,极化码的基本原理及编译码方法,姓名：于清苹,课程内容,纲要,极化码基本原理极化码编码极化码译码,*,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,2/13,1.基本原理,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,3/13,1.1 基本定义,二元离散无记忆信道和信道容量,I(X;Y)=H(X)-H(X|Y)bit/符号,1.基本原理,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,4/13,1.1 基本定义,假设DMC信道具备输入-输出对称性,对称信道？行排列阵、列排列阵、输入等概时可达信道容量,1.基本原

2、理,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,5/13,1.1 基本定义,1.基本原理,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,6/13,1.2 信道极化,1.基本原理,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,7/13,1.2 信道极化,1.基本原理,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,8/13,1.2 信道极化,1.基本原理,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,9/13,1.2 信道极化Polarization in BEC,1.基本原理,1/8/2023,电子科技大学通信抗干

3、扰技术国家级重点实验室,10/13,1.2 信道极化,（仅对BEC，取“=”）,其中，,递归关系：,1.基本原理,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,11/13,1.2 信道极化,单步信道极化：,1.基本原理,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,12/13,1.2 信道极化,举例：,1.基本原理,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,13/13,1.2 信道极化,BEC信道,2.极化码编码,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,14/13,2.1 编码,2.极化码编码,1/8/2023,电子科技

4、大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,15/13,2.1 编码,2.极化码编码,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,16/13,2.1-陪集码,举例,2.极化码编码,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,17/13,2.1 极化信道的可靠性估计,巴氏参数,对BEC：,2.极化码编码,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,18/13,2.1 极化信道的可靠性估计,密度进化(Density Evolution),LLR:,a(z)：随机变量LLR的概率密度函数信道满足对称性，假设发送全零比特，比特判决值错误的概率为递归计算：,

5、适用所有B-DMC信道，计算复杂度高,2.极化码编码,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,19/13,2.1 极化信道的可靠性估计,高斯近似(Gaussian Approximation),将概率密度函数用一族方差为均值2倍的高斯分布来近似，将PDF简化成对一维的均值进行计算,LLR消息的计算过程可以用高斯近似成为,(发送全零比特时),2.极化码编码,1/8/2023,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,20/13,2.1 编码过程举例,参考文献,1 E.Arkan,“Channel combining and splitting for cutoff rat

6、e improvement,”IEEE Trans.Inf.Theory,vol.52,no.2,pp.628639,Feb.2006.2 E.Arikan,“Channel polarization:A method for constructing capacityachieving codes for symmetric binary-input memoryless channels,”IEEE Transactions on Information Theory,vol.55,no.7,pp.3051 3073,July 2009.3,“List decoding of polar codes,”in 2011 IEEE International Symposium on Information Theory Proceedings,July 2011,pp.15.4 R.Mori and T.Tanaka,“Performance of polar codes with the construction using density evolution,”IEEE Commun.Lett.,vol.13,no.7,pp.519521,Jul.2009.,*,电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室,21/13,