Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN
|
EL
| URI: | http://purl.tuc.gr/dl/dias/26D4B8E1-C83C-4407-A172-BE3EEC02F2B1 | ||
| Έτος | 2018 | ||
| Τύπος | Διπλωματική Εργασία | ||
| Άδεια Χρήσης |
|
||
| Βιβλιογραφική Αναφορά | Konstantinos Bountrogiannis, "Information bit selection in polar coding for the binary symmetric channel", Diploma Work, School of Electronic Computer Engineering, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2018 https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.74152 | ||
| Εμφανίζεται στις Συλλογές |
Οι πολικοί κώδικες (polar codes) είναι μια σύγχρονη μέθοδος κωδικοποίησης καναλιού, η πρώτη μέθοδος που αποδεδειγμένα επιτυγχάνει την χωρητικότητα του καναλιού για μια μεγάλη κατηγορία καναλιών, τα δυαδικά διακριτά κανάλια χωρίς μνήμη. Την ίδια στιγμή, χρησιμοποιούν αλγορίθμους κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης χαμηλής πολυπλοκότητας, κάτι που τους κάνει ελκυστικούς για πολλές χρήσεις. Οι αλγόριθμοι αυτοί έχουν πολυπλοκότητα της τάξης O(NlogN), όπου N είναι το μήκος μπλοκ του κώδικα. Οι πολικοί κώδικες αξιοποιούν ένα φαινόμενο που λέγεται πόλωση καναλιού (channel polarization), ένα σύνηθες φαινόμενο που προκύπτει όταν μετασχηματίζουμε N ανεξάρτητα αντίγραφα ενός καναλιού σε ένα άλλο σύνολο από N κανάλια. Τα κανάλια πολώνονται, με την έννοια ότι μετατρέπονται σε ένα σύνολο από ακραία κανάλια (είτε τέλεια είτε εντελώς θορυβώδη), τα οποία ονομάζουμε bit-channels. Υπό την παρουσία της πόλωσης του καναλιού, η πληροφορία αποστέλλεται μέσα από τα τέλεια bit-channels, ενώ μέσα από τα άχρηστα bit-channels αποστέλλεται μια αυθαίρετη στατική ακολουθία από bits. Ένα πρόβλημα που προκύπτει είναι η εξακρίβωση των bit-channels που είναι τέλεια και αυτών που είναι άχρηστα. Αυτό το πρόβλημα, που από τους ερευνητές ονομάζεται “κατασκευή των πολικών κωδίκων”, έχει επιλυθεί με γρήγορο τρόπο μόνο για το δυαδικό κανάλι διαγραφής (BEC). Το γεγονός ότι τα bit-channels των πολικών κωδίκων δεν έχουν ενιαία συμπεριφορά για όλα τα φυσικά κανάλια στα οποία κατασκευάζεται ο πολικός κώδικας, περιπλέκει το πρόβλημα διότι ένα bit-channels μπορεί να είναι τέλειο για ένα πολικό κώδικα αλλά θορυβώδες για έναν άλλον. Η αξιοποίηση των πολικών κωδίκων στο 5G NR ενισχύει την ανάγκη για έναν γρήγορο και ευπροσάρμοστο αλγόριθμο κατασκευής. Αυτή η διπλωματική εργασία προσπαθεί να σχεδιάσει έναν αποδοτικό αλγόριθμο για την κατασκευή των πολικών κωδίκων για το δυαδικό συμμετρικό κανάλι (BSC), αξιοποιώντας κάποιες μερικές διατάξεις (partial orders) μεταξύ των bit-channels που έχουν αποδειχθεί ότι ισχύουν για όλους τους πολικούς κώδικες και κάποιους σύγχρονους αλγορίθμους που εκτιμούν αποδοτικά άνω και κάτω όρια της πιθανότητας σφάλματος των bit-channels. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων δείχνουν μια σημαντική διαφορά στην ταχύτητα του προτεινόμενου αλγορίθμου από την αποκλειστική χρήση των προσεγγιστικών αλγορίθμων, τέτοια ώστε ο χρόνος που εξοικονομείται να μπορεί να αξιοποιηθεί υπολογιστικά για μια πιο ακριβή κατασκευή του κώδικα.
Copyright © DIAS 2013
