面向磁记录系统高性能空间耦合码设计的信道感知组合方法
信息论
2020-05-26 v5 math.IT
摘要
由于其逼近容量的性能以及复杂度/延迟优势，空间耦合（SC）码是现代高密度数据存储系统中最具吸引力的纠错码之一。SC 码通过分割底层分组码并耦合分割后的组件来构造。在此，我们关注基于循环矩阵的 SC 码。最近，引入了最优重叠（OO）、循环矩阵功率优化器（CPO）方法，用于为加性高斯白噪声（AWGN）信道和 Flash 信道构造高性能 SC 码。OO 阶段在 SC 码的原模图上操作，以推导出最优分割，从而最小化在迭代译码下削弱 SC 码性能的图对象数量。然后，CPO 优化循环矩阵功率以进一步减少该数量。由于码图中不利对象的性质关键取决于目标信道的特性，将 OO-CPO 方法扩展以构造具有内在记忆信道的 SC 码并非易事。在本文中，我们处理了一个相关的扩展；我们为实际的 1-D 磁记录信道，即部分响应（PR）信道，构造了高性能 SC 码。通过组合技术，我们仔细构建并求解了 OO 分割的优化问题，重点关注 PR 信道情况下的目标对象。然后，我们定制了 CPO 以进一步减少码图中这些对象的数量。使用所提出的 OO-CPO 方法为 PR 信道设计的 SC 码，在帧错误率（FER）上比先前最先进的 SC 码高出约 3 个数量级，在信噪比（SNR）上高出 1.1 dB。更引人注目的是，我们的 SC 码在 FER 上比具有相同长度和码率的结构化分组码高出约 1.8 个数量级，在 SNR 上高出 0.4 dB。
引用
@article{arxiv.1804.05504,
title = {A Channel-Aware Combinatorial Approach to Design High Performance Spatially-Coupled Codes for Magnetic Recording Systems},
author = {Ahmed Hareedy and Ruiyi Wu and Lara Dolecek},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.05504},
year = {2020}
}
备注
35 pages (single column), 19 figures, submitted to the IEEE Transactions on Information Theory