非平稳信道下极化码的分析与研究

发布时间：2017-12-19 04:04

  本文关键词：非平稳信道下极化码的分析与研究

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【摘要】：极化码是一种新兴的信道编码方式,以信道极化作为基础。极化码的首次推出,即在学术界引发了广泛关注,因为它是目前唯一一种已理论证明可以达到香农极限的码,并且具有较低的线性复杂度。虽国内外学者在极化码领域已进行了大量的研究与实验,但对其在非平稳信道下的表现还鲜有探索,本文正是基于非平稳信道对极化码进行分析与研究。事实上,非平稳信道是更常见的,因为非平稳信道在人类社会生活中更加普遍并且难以规律掌控。研究在非平稳信道下的极化码有利于今后极化码更普遍地应用于生活多方面。本文通过对极化码的研究发现在非平稳信道下其极化现象仍然存在并且进行了理论证明。具体研究内容与结论如下:(1)平稳信道下极化码的实现。分别选取平稳信道的两种经典模型,二元擦除信道与二元对称信道,在此基础上实现极化码。分析平稳信道下的编译码过程与不同信道下的构造方法,为非平稳信道下极化码的研究做铺垫。得出两种平稳信道下的极化结果图与码性能结果图。(2)理论证明非平稳信道下的极化现象。利用高等数学与概率论知识进行严格的数学证明,根据链式法则,信道组合信道拆分后其对称容量保持不变,将平稳信道下的极化现象证明推理至非平稳信道,完成整个证明过程。证明极化码可以在非平稳信道条件下进行构造。(3)非平稳信道下极化码的分析与研究。这一部分内容分为三小部分,首先选取合适的非平稳信道模型,本文选取其转移概率服从正弦函数分布的非平稳信道模型,且通过设定不同的参数分别实验;其次,因在平稳信道下极化码的编解码算法与构造方法并不适用于非平稳信道,所以对极化码的构造方法及算法进行研究与改进;最后利用蒙特卡洛方法作为构造方法,通过设置译码概率初始参数,将其代入译码决策第一层函数,对极化码的译码算法进行改进。在得出极化图像与码性能图像后,通过分析比较不同参数、不同信道间的结果,得出结论。表明不同的非平稳信道概率参数有着不同程度的极化现象,码性能图表明平稳信道下的码性能优于非平稳信道。根据数学证明与实验验证两种方式证明非平稳信道下的极化码构造是可行的,存在极化现象的;但非平稳信道下的极化现象与码性能并没有优于平稳信道。以平稳信道下的极化码为研究基础,本文基于非平稳信道下对极化码进行分析与研究,为以后极化码在非平稳信道下的多种研究与应用提供了有力的保障。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN911.22

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1 达芬;非平稳信道下极化码的分析与研究[D];西北农林科技大学;2017年

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本文编号：1306789