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ProductAE:基于神经乘积码训练更大信道码

信息论 2022-09-13 v2 机器学习 系统与控制 系统与控制 math.IT

摘要

近年来,通过深度学习自动化设计信道编码器与解码器已有大量研究活动。由于信道编码中的维度挑战,通过深度学习技术设计并训练较大的神经信道码极为复杂。因此,文献中的多数结果局限于信息比特少于100的较短码。本文构建ProductAEs,一类计算高效的深度学习驱动(编码器,解码器)对,旨在以可控的训练复杂度实现较大信道码(编码器与解码器)的训练。我们基于经典乘积码的思想,提出使用较小的码分量构造大型神经码。更具体地,不直接训练维度为kk、块长为nn的大型神经码的编码器与解码器,我们提供一种框架,仅需训练参数为(n1,k1)(n_1,k_1)(n2,k2)(n_2,k_2)的神经编码器与解码器,满足n1n2=nn_1 n_2=nk1k2=kk_1 k_2=k。我们的训练结果显示,在全部信噪比(SNR)范围内,参数为(225,100)(225,100)的码以及中等长度参数(441,196)(441,196)的码,相较采用连续消除(SC)解码器的极化码有显著增益。此外,我们的结果展示出相对于Turbo自编码器(TurboAE)与最先进经典码的有意义增益。这是首项设计乘积自编码器的工作,也是训练大型信道码的开创性工作。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.04466,
  title  = {ProductAE: Towards Training Larger Channel Codes based on Neural Product Codes},
  author = {Mohammad Vahid Jamali and Hamid Saber and Homayoon Hatami and Jung Hyun Bae},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.04466},
  year   = {2022}
}