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Arikan PAC 码的列表译码

信息论 2021-07-21 v1 math.IT

摘要

极化编码产生了首个明确的码族,可在广泛信道上以高效编解码可证明地达到容量。然而,其在短块长下的性能远非最优。Arikan 最近提出了一种新的极化编码方案,他称之为极化调整卷积(PAC)码。此类 PAC 码相较于标准连续消除译码以及 CRC 辅助列表译码均提供了显著的性能提升。Arikan 的 PAC 码主要基于以下思想:用卷积预编码(在适当的速率配置下)替代 CRC 预编码,以及用序列译码替代列表译码。他的仿真表明,由这些思想组合而成的 PAC 码接近于任意码在 ML 译码下性能的有限长界。我们在本文中的一个主要目标是回答以下问题:序列译码对于 PAC 码的优越性能是否不可或缺?我们表明,当列表大小 LL 适度大时(例如 L128L \ge 128),使用列表译码可获得类似性能。列表译码在某些场景下相较序列译码具有明显优势,例如低信噪比体制或以最坏情况复杂度/时延为主要约束的情形。另一目标是为 PAC 码卓越性能提供一些见解。我们首先观察到 PAC 码的序列译码与列表译码均与其 ML 译码紧密匹配。随后我们估计了 PAC 码中低重量码字的数量,利用这些估计来近似其 ML 译码性能上的并集界。这些结果表明 PAC 码优于极化码与 Reed-Muller 码,并暗示速率配置的目标可能在于优化低重量处的重量分布。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.13711,
  title  = {List Decoding of Arikan's PAC Codes},
  author = {Hanwen Yao and Arman Fazeli and Alexander Vardy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.13711},
  year   = {2021}
}

备注

9 pages, 10 figures, abridged version of this paper will be presented at the International Symposium on Information Theory, June 2020