极化码的编码与译码研究

极化码的编码与译码研究(任务书,开题报告,外文翻译,论文说明书18600字)
摘  要
极化码是一种十年前提出的编码方式，它是唯一能理论上数学证明达到香农容量的编码方式。极化码不光拥有理论上达到香农编码的能力，而且可以证明相关复杂度较低，是潜力很大的编码方式，这无疑是通信学术界的重大创新，如今已成为热点研究项目。本文主要对其编码及性能进行研究，相关的任务完成情况如下：
第一，首先必须了解信道极化,为了分析这个现象将其分为信道结合和信道分裂的两个过程说明,然后对信道极化进行仿真统计分析，并对截止频率加以讨论，进一步了解极化现象，为极化码编码打下基础。
第二，介绍并推导极化码编码过程,其中主要涉及到生成矩阵的如何产生和信息位的如何确定。极化码译码可以分为三种译码算法,SC译码算法是比较主要的，本文通过仿真分析不同译码条件的改变在AWGN信道中对译码性能的影响。
第三，为了更好地比较探究极化码性能，本文将其与应用广泛的RM码和LDPC码进行比较，主要从编码原理和误码率曲线分析各编码的特点和优势及问题，译码统一在BP译码方式下进行。
关键词：信道极化；极化码；SC译码
 
Abstract

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Polar codes is a newer way of coding, it is the only theoretical mathematical proof of Shannon capacity to achieve the coding method. Polarization code not only has the ability to achieve Shannon coding in theory, and the complexity is low, is a great potential coding, which is undoubtedly a major breakthrough in the field of communications, has now become a hot research project. This paper mainly studies its coding and performance, the main work is as follows:
First, we must first understand the channel polarization, in order to analyze the channel polarization will be divided into channel combining and channel spitting of the two process description, and then the channel polarization simulation analysis, and cut-off frequency to be discussed, to further understand the pole To lay the foundation for polar codes coding.
Secondly, the polarization code coding process is introduced and deduced, which mainly involves the construction of the generation matrix and the selection of information bits. Polarization decoding can be divided into BP decoding algorithm, SC decoding algorithm and ML decoding algorithm. In this paper, the influence of different coding length, bit rate and iteration times on decoding performance in AWGN channel is analyzed by simulation. [资料来源：www.doc163.com]
Thirdly, in order to further explore the performance of polarimetric codes, this paper compares it with widely used RM codes and LDPC codes. It mainly analyzes the characteristics and advantages of coding and the problems from coding principle and bit error rate curve.
Key Words：channel polarization；polar codes；successive cancellation；unlock
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目录
摘  要    I
Abstract    II
第1章 绪论    1
1.1 课题研究背景    1
1.2 信道模型    2
1.3 国内外极化码研究现状    4
1.4 本文的主要工作及组织结构    5
第2章 信道极化    7
2.1 信息论的预备知识    7
2.2 变量介绍    7
2.3 信道极化    8
2.5 截止频率    13
2.6 本章小结    15
第3章 极化码的编译码    16

3.1 极化码的编码    16
3.1.1 构造生成矩阵    16
3.1.2 信息位选择    17
3.1.3 构造极化码    18
3.2 极化码的译码    18
3.2.1 BP译码算法    18
3.2.2 SC译码算法    19
3.2.3最大似然算法    20
3.3 本章小结    22
第4章 极化码的译码表现    23
4.1 误码率和算法复杂度    23
4.2 极化码的BP译码    24
4.2.1 编码长度改变后的译码表现    24
4.2.2 编码速度改变后的译码表现    24
4.2.2 最大迭代改变后的译码表现    25
4.3极化码的SC译码    26
4.3.1 编码长度改变后的译码表现    26
4.3.2 码率改变后的译码表现    26
4.4 极化码的ML译码    27
4.5 本章小结    28
第5章 不同编码技术性能比较    29
5.1 和RM码的比较    29
5.1.1 两者仿真比较    29
5.2 和LDPC码的比较    30
5.2.1 两者仿真比较    31
5.3 本章小结    32
第6章 总结与展望    33
参考文献    34
致谢    35 [资料来源：Doc163.com]