极化码入门概述_超极化去极化复极化示意图

(1) 2024-07-08 21:12

Hi,大家好,我是编程小6,很荣幸遇见你,我把这些年在开发过程中遇到的问题或想法写出来,今天说一说
极化码入门概述_超极化去极化复极化示意图,希望能够帮助你!!!。

本节将继续基于up主老奇好好奇的视频,概述极化码的入门知识。视频链接如下:

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本节仅概述极化码的大致内容,关于信道极化、可靠性估计、编译码等部分将在后续分章节详解

预备知识 

BEC信道,二进制擦除信道

极化码入门概述_超极化去极化复极化示意图_https://bianchenghao6.com/blog__第1张

假设此时擦除的概率为p,成功传输的概率即为1-p。此时信道容量C为1-p

简单理解来说,当传输信息足够多的时候,此时必然有比率为p的信息在传输中损失,最多只能传输1-p的信息

信道极化与极化码编译码

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Arikan教授的思路是将这样一组靠性相同的二进制对称输入离散无记忆信道经过合并、拆分使得拆分后的极化子信道可靠度呈现两极分化的现象(即信道极化现象)

补充:并非是物理意义上的一组信道,个人理解为N个信道的合并、拆分(信道极化)体现于极化编、译码当中,将于后续章节详解。

以两个BEC信道为例:

极化码入门概述_超极化去极化复极化示意图_https://bianchenghao6.com/blog__第3张

BEC信道的特点,只要传输成功则信息一定是正确的,即若在接收端接收到Y1、Y2,则一定会有X1=Y1,X2=Y2

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将发射信号U1与接收信号Y之间的模型作为整体,视为一个新的信道极化码入门概述_超极化去极化复极化示意图_https://bianchenghao6.com/blog__第5张

此时U1的解码公式可视为U1的影响扩散到Y1,Y2两个值里。

 此时,对U1进行解码,则会有下图四种情况:极化码入门概述_超极化去极化复极化示意图_https://bianchenghao6.com/blog__第6张

 此时,对U2进行译码,则会有下图四种情况:

极化码入门概述_超极化去极化复极化示意图_https://bianchenghao6.com/blog__第7张

问题记录:第四种情况为什么此时U2为解码成功,Y1传输成功,则X1是已知的,但U1此时是已知的吗?

解决:Arikan的思路为抛弃差信道(冻结),差信道不传输信息,而U1的值事先约定好,即U1已知不需要解码,目的是为了成功解码好信道中传输的U2

相较于两个BEC信道独立的传输U1 U2时,成功传输的概率各自为1-P,而极化信道极化码入门概述_超极化去极化复极化示意图_https://bianchenghao6.com/blog__第5张中U1传输成功的概率为极化码入门概述_超极化去极化复极化示意图_https://bianchenghao6.com/blog__第9张,U2传输成功的概率为极化码入门概述_超极化去极化复极化示意图_https://bianchenghao6.com/blog__第10张

极化码入门概述_超极化去极化复极化示意图_https://bianchenghao6.com/blog__第11张

扩展为N=8的情况,此时的有的信道错误概率已经下降到了0.0039,而有的信道错误概率为0.9961。那么当N趋向于无穷时,会不会出现完全无噪的信道,这便是信道极化定理所论述的内容,将在下一节中详细表述。

 

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