本文關(guān)鍵詞：極化碼應(yīng)用技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：極化碼是近年來糾錯編碼領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究問題。極化碼在理論上被證明:當(dāng)碼長趨近于無窮大時達(dá)到對稱信道容量。相對于傳統(tǒng)的LDPC碼和Turbo碼,極化碼的特點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)化特征較強(qiáng),其結(jié)構(gòu)上與信道極化理論結(jié)合緊密,可以很容易地分析碼的糾錯性能。目前,極化碼在理論研究上的結(jié)果已經(jīng)比較充分,本文主要內(nèi)容集中在極化碼應(yīng)用問題,以無線通信應(yīng)用為背景,研究了極化碼的性能、SCL譯碼算法的改進(jìn)和在搭線竊聽信道下極化碼的應(yīng)用。本文首先回顧了信道極化的基本原理,進(jìn)而介紹了極化碼,著重比較了極化碼和Reed-Muller碼結(jié)構(gòu)上的相似和區(qū)別;分析極化碼在不同類型信道模型下的性能仿真,且與Reed-Muller碼糾錯性能進(jìn)行了對比,從原理和仿真結(jié)果上分析得出:極化碼是Reed-mulller的優(yōu)化,且可將實(shí)際應(yīng)用中的Reed-Muller碼替代極化碼;仿真分析了極化碼在Successive Cancellation(SC)譯碼算法下的性能以及消息位與凍結(jié)位的分布位置,分析有限長極化碼和SC譯碼的應(yīng)用缺陷。由于SC譯碼算法將固定比特當(dāng)作未知量處理,因此并非最大似然譯碼算法,限制了極化碼的糾錯性能,目前對此的改進(jìn)是通過保留多條SC譯碼路徑在譯碼結(jié)束時選擇其中似然概率最大的路徑或者通過CRC校驗(yàn)路徑來改進(jìn)譯碼性能,前者在保留路徑數(shù)較大的情況下可以很接近譯碼的最大似然界限,而后者在犧牲了很小的碼率增添了一些冗余后帶來了較大的譯碼提升。SCL譯碼算法成倍的增加了SC譯碼的計算量,且消耗了較大的路徑存儲空間,本文提出了一種多層SCL+CRC校驗(yàn)的編譯碼方法,在幾乎無性能損失的情況下較高的降低了譯碼的存儲消耗,并研究了這種方法在自適應(yīng)譯碼路徑數(shù)SCL算法中的表現(xiàn)。另外,本文討論了極化碼在搭線竊聽信道下的應(yīng)用。在退化搭線竊聽信道下,極化碼被證明達(dá)到了信道的安全容量,我們討論了極化碼在有限碼長下安全通信的應(yīng)用性問題,并研究了退化搭線竊聽信道的性質(zhì),給出了BEC模型下的一種密鑰協(xié)商方法,并研究了密鑰做為極化碼凍結(jié)比特進(jìn)行編譯碼的安全性。
【關(guān)鍵詞】：極化碼 糾錯編碼 極化碼譯碼算法 搭線竊聽信道 安全通信
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.22
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 研究工作的背景與意義13-14
• 1.2 極化碼的國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新16
• 1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排16-17
• 第二章 極化碼基礎(chǔ)17-28
• 2.1 基本定義17-18
• 2.2 信道極化18-23
• 2.2.1 信道組合18-20
• 2.2.2 信道分裂20
• 2.2.3 信道極化20-22
• 2.2.4 信道極化率22-23
• 2.3 極化碼23-27
• 2.3.1 -陪集碼23-25
• 2.3.1.1 陪集碼的SC譯碼24
• 2.3.1.2 SC譯碼下陪集碼性能24-25
• 2.3.2 極化碼25-27
• 2.3.2.1 極化碼編碼定理26-27
• 2.3.2.2 極化碼的編譯碼復(fù)雜度定理27
• 2.3.3 極化碼構(gòu)造方法27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 極化碼性能與結(jié)構(gòu)仿真分析28-38
• 3.1 極化碼與Reed-Muller碼28-30
• 3.1.1 SC譯碼算法29-30
• 3.2 SC譯碼下極化碼性能仿真分析30-33
• 3.3 極化碼消息位和凍結(jié)位的分布33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-38
• 第四章 多層校驗(yàn)SCL譯碼算法38-49
• 4.1 SCL譯碼算法38-42
• 4.1.1 SCL譯碼38-39
• 4.1.2 SCL+CRC譯碼39-40
• 4.1.3 路徑數(shù)自適應(yīng)的SCL譯碼40-42
• 4.2 多層SCL+CRC譯碼算法與存儲復(fù)雜度分析42-48
• 4.2.1 多層SCL+CRC譯碼算法42-43
• 4.2.2 存儲復(fù)雜度分析43-45
• 4.2.3 多層SCL+CRC糾錯性能45-47
• 4.2.4 自適應(yīng)路徑數(shù)多層SCL+CRC譯碼算法47-48
• 4.3 本章小結(jié)48-49
• 第五章 搭線竊聽信道極化碼安全性49-61
• 5.1 搭線竊聽信道中的極化碼應(yīng)用49-51
• 5.1.1 搭線竊聽信道49-50
• 5.1.2 極化碼安全容量可達(dá)性50-51
• 5.1.3 有限長極化碼與安全性通信應(yīng)用分析51
• 5.2 退化BEC信道特性與密鑰分發(fā)方案51-58
• 5.2.1 退化BEC信道特性52-55
• 5.2.2 反饋模型下的密鑰分發(fā)方案與安全性分析55-58
• 5.3 密鑰作為凍結(jié)比特的極化碼安全通信方案58-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第六章 全文總結(jié)與展望61-63
• 6.1 全文總結(jié)61
• 6.2 后續(xù)工作展望61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 附錄A 第三章中各碼率極化碼結(jié)構(gòu)67-69
• 攻碩期間取得的研究成果69-70
• 學(xué)位論文評審后修改說明表逡逑70-71
• 學(xué)位論文答辯后勘誤修訂說明表逡逑71-72

【相似文獻(xiàn)】

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