关于极化码Polar code的笔记,极化码的信道要求

今天早上看到B站一个怕孤单的百褶裙关于极化码的介绍,有兴趣的可以去看一下。

本篇仅作为个人学习笔记用于记录。

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大学的时候学过各种编码方式和信息传递中的校验方式。但是很多年都已经荒废了。

极化码 Polar code (具体的概念和来源,以及极化码之父就不介绍了)

极化码基本理论:

已知有两个信道可以传递信息,

信道1和信道2分别传递两组信号U1 和U2. 但实际传输的是X1和X2.

X1是U1和U2异或的结果,X2是U2本身,即得:

X1=U1 xor U2  -> U1=X1 xor U2   (异或的特性,相同为假, 不同为真)

X2=U2

(异或的特性,相同为假, 不同为真)

异或真值表:

由于BEC 信道的特点是传输非成功即失败

Y1 =X1

Y2=U2=X2

所以若求U1则可以得到

U1= Y1 xor Y2

把中间的传输过程作为黑盒研究:

只有Y1和Y2都传输成功了才能够获取U1的数据。设定信道传输错误率为P

即如果要U1需要两个信道同时传输正确才可以被获取,那么正确率为(1-p)^2

对应的错误率为1-(1-P)^2

假设传输错误率p=0.4

单个信道传输的正确率即为0.6=(1-0.4),对应的整个传输的正确率为0.36=0.6*0.6

那么可以得到整个信道的传输错误率为:0.64。

增加信道后传输的错误率反而增加了,标记为W-信道。

 

 

反过来查看U2的传输成功率:

如果考虑到把U1作为检验信息,是一个确定值

发现只有Y1和Y2都传输错误后才不能获得U2的信息.

故错误率为P*P, 即0.16=0.4*0.4

可见可以显著降低信息传递的错误率。

扩展可以得:当信道增加到8路时,错误率可以下降到0.0039(以单独信道错误率0.5计算).

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风君子

独自遨游何稽首 揭天掀地慰生平

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