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ELF 码:以外删线性函数作为外码的级联码

信息论 2023-08-02 v2 math.IT

摘要

外删线性函数(ELF)是一种线性外码,其禁止内码的低权重码字。ELF 可被设计为使外删码的最小距离最大化或使其码字错误率(CER)最小化。从无噪全零码字开始的内码列表译码筛法是识别使外删码最小距离最大化的 ELF 的高效方法。对于卷积内码,本文给出了级联码 CER 的距离谱并集(DSU)上界。对于短码长,ELF 将良好的内码转化为优异的级联码。对于 K=64K=64 比特的恒定消息大小或 N=152N=152 比特的恒定码字块长,在 CER 10610^{-6} 处,ELF 可将内码单独的 DSU 与随机编码并集(RCU)界之间超过 1 dB 的差距缩小为级联码的 0.23 dB。DSU 界还可刻画打孔,其在维持 DSU 到 RCU 差距的同时减轻 ELF 的速率开销。DSU 到 RCU 差距的减小伴随着在所需 CER 工作点处平均复杂度的极小增加。由 ELF 引导的列表 Viterbi 译码逼近级联码的最大似然(ML)译码,且平均列表大小随 SNR 增大收敛于 1。因此,平均复杂度在高 SNR 下类似于内码网格上的 Viterbi 译码。对于比内码 FER 更少见的大幅值噪声罕见事件,列表中的深度搜索可找到 ML 码字。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.07467,
  title  = {ELF Codes: Concatenated Codes with an Expurgating Linear Function as the Outer Code},
  author = {Richard Wesel and Amaael Antonini and Linfang Wang and Wenhui Sui and Brendan Towell and Holden Grissett},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.07467},
  year   = {2023}
}

备注

6 arXiv pages (actual ISTC paper is 5 pages with more compressed spacing), 6 figures, accepted to the 2023 International Symposium on Techniques in Coding. Latest version is Camera-Ready version for ISTC edited for clarity and to reflect reviewer suggestions and references were added