Successive Interference Cancellation for Optical Fiber Using Discrete Constellations
本文提出一种基于连续干扰消除的离散调制光纤传输方案，在1000 km链路上以线性复杂度达到连续调制的信息速率。
2024-05-06 cs.IT math.IT
Faulty Successive Cancellation Decoding of Polar Codes for the Binary Erasure Channel
研究了二进制擦除信道下极化码的错误逐次抵消译码。为此，我们引入了一个简单的基于擦除的故障模型，我们表明，在这个模型下，极化不会发生，这意味着完全可靠的通信是不可能的。此外，我们提供的帧擦除率和位擦除率的数值结果，我们研究了不等错误保护方案，可以显着提高性能的故障连续消除解码器的开销可以忽略不计。
2015-02-09 cs.IT math.IT
Improved Successive Cancellation Decoding of Polar Codes
作为连续消除（SC）解码算法的改进版本，连续消除列表（SCL）解码和连续消除栈（SCS）解码被用于改善极化码的有限长度性能。在极化码的码树上给出了SC、SCL和SCS译码算法的统一描述，作为路径搜索过程。结合SCL和SCS的思想，提出了一种新的连续抵消混合译码算法（SCH），该算法能够在计算复杂性和空间复杂度之间取得较好的折衷。此外，为了降低复杂度，提出了一种修剪技术，以避免不必要的路径搜索操作。基于仿真的性能和复杂度分析表明，在适当的配置下，这三种改进的连续抵消（ISC）译码算法在复杂度可接受的情况下，其性能均接近于最大似然（ML）译码。此外，与建议的修剪技术的帮助下，ISC解码器的复杂度可以非常接近的SC解码器在中等和高信噪比（SNR）制度。
2013-01-17 cs.IT math.IT
Improved Acceptance Criteria for Speculative Successive Cancellation Decoding of Polar Codes
McGill University（麦吉尔大学）
针对极化码Spec-SC译码，提出基于汉明与椭球距离的新接受准则，结合码成员测试加速高低速率节点，性能优于FSSC及原Spec-SC译码，延迟更低且误码率相当。
2026-08-11 cs.IT eess.SP math.IT
Deep-Learning-Aided Successive Cancellation List Flip Decoding for Polar Codes
National Tsing Hua University（国立清华大学）；Nagoya University（名古屋大学）
针对极化码逐次消除列表翻转译码中错误比特预测不准确的问题，提出基于堆叠LSTM网络的深度学习辅助算法，通过预测错误比特位置及是否继续翻转，在更少的平均译码尝试次数下实现更优性能。
2026-05-22 cs.IT eess.SP math.IT
On Decentralized Sum-Rate Maximization with Successive Interference Cancellation
Universidad Carlos III de Madrid（马德里卡洛斯三世大学）；Florida State University（佛罗里达州立大学）
本文研究了在双用户高斯干扰信道中结合逐次干扰抵消的功率与速率分配问题，提出了一种去中心化算法以解决集中协调的局限性，并通过数值结果展示了其在无全局信道状态信息时的优越性。
2026-04-14 cs.IT eess.SP math.IT
Overlapped List Successive Cancellation Approach for Hardware Efficient Polar Code Decoder
提出了一种高效的极化码列表连续抵消（LSC）译码硬件设计方法。通过应用路径重叠方案，对于具有列表大小l的LSC，（l > 1）个连续消除（SC）解码器的l个实例可以被减少到仅一个。这导致硬件复杂度的显著降低，而没有任何解码性能损失。我们还开发了新的方法来减少与管道计划相关的延迟。仿真结果表明，与最近提出的LSC解码器的硬件效率显着增加，提出的设计方法。
2015-10-19 cs.IT math.IT
Decentralized Power Control for Slotted Spread Spectrum Aloha with Successive Interference Cancellation
在本文中，我们研究了时隙扩频Aloha与连续干扰消除在接收端在高斯信道。我们考虑一个分散的功率控制设置，其中每个用户独立地选择其发送功率随机根据连续支持的功率分布。在这种情况下，我们推导出一个用户所经历的预期干扰功率的解析表达式。这使得我们能够解析地导出功率分布，在连续干扰消除过程期间，该功率分布导致所有用户的恒定的信号与噪声加干扰比。我们考虑完美和不完美的干扰消除。
2016-11-15 cs.IT math.IT
LLR-based Successive Cancellation List Decoding of Polar Codes
我们表明，连续取消列表解码可以制定专门使用对数似然比。除了数值稳定性之外，基于对数似然比的公式具有有用的性质，其简化了在连续消除列表解码中涉及的排序步骤。我们提出了一个硬件架构的连续取消列表解码器在对数似然比域，相比于对数似然域的实现，需要较少的不规则和较小的内存。这种简化与度量分类器中的增益一起，导致$56\%$到$137\%$比其他最近提出的架构更高的每单位面积吞吐量。然后，我们评估的CRC辅助连续消除列表解码器在不同的列表大小使用不同的CRC的经验性能，并得出结论，重要的是要适应CRC长度的列表大小，以实现级联极化码的最佳错误率性能。最后，我们合成传统的连续取消解码器在大块长度与我们提出的CRC辅助连续取消列表解码器相同的块错误概率，以证明，虽然我们的解码器具有略低的吞吐量和较大的面积，他们有一个显着较小的解码延迟。
2015-03-06 cs.IT math.IT
Study of Activity-Aware Multiple Feedback Successive Interference Cancellation for Massive Machine-Type Communications
在这项工作中，我们提出了一个活动感知的低复杂度的多反馈连续干扰消除（AA-MF-SIC）策略，用于大规模的机器类型的通信。所提出的AA-MF-SIC算法的计算复杂性与传统的SIC算法一样低，而且附加的复杂度很低。仿真结果表明，该算法明显优于传统的SIC方案和其他建议。
2019-03-26 cs.IT math.IT
Weight Distributions for Successive Cancellation Decoding of Polar Codes
在本文中，我们推导出了极化码连续抵消解码每个阶段出现的确切权重分布。虽然我们没有计算极化码的距离谱，但结果使我们能够得到解码错误概率的估计，并显示权重分布的第一个非零分量与合成信道之间的偏序之间的联系。此外，我们建立了两个陪集之间的最小距离与两个路径，在两个位置不同。这可以被认为是分析连续消除列表解码的权重分布的第一步。
2020-09-11 cs.IT math.IT
On the Derivation of Optimal Partial Successive Interference Cancellation
对于连续和并行干扰消除，精确的信道估计的必要性是众所周知的。迭代信道估计和信道解码（例如通过期望最大化算法）对于存在时变信道的这些多用户检测方案是特别重要的，其中需要高密度的导频来跟踪信道。本文设计了一种方法来解析地导出加权因子$α$，这是在存在不良信道估计的情况下提高干扰消除效率所必需的。此外，该加权因子有效地减轻了在信道解码器的输出处的不正确判决的存在。该分析提供了洞察到这种干扰消除方案的属性，并且所提出的方法在存在信道估计误差的情况下显著增加了连续干扰消除的有效性，这导致高达3 dB的增益。
2011-11-15 cs.IT math.IT
Low Complexity List Successive Cancellation Decoding of Polar Codes
提出了一种低复杂度的列表连续抵消（LCLSC）译码算法，在保持传统极化码的列表连续抵消（LSC）译码性能的同时，降低了传统极化码的LSC译码的复杂度。通过定义“似然比（LR）阈值”和“Bhattacharyya参数阈值”两个阈值，对每个接收信息比特的可靠性和每个比特信道的质量进行分类。基于这种分类，我们实现连续消除（SC）解码，而不是LSC解码时，从“坏”的子信道的信息比特被可靠地接收，并进一步尝试跳过LSC解码的其余信息比特，以实现较低的复杂度相比，完全LSC解码。仿真结果表明，LCLSC译码的复杂度远低于LSC译码，并可接近SC译码的复杂度，特别是在低码率区域。
2013-09-12 cs.IT math.IT
CSMA-SIC: Carrier Sensing with Successive Interference Cancellation
连续干扰消除（SIC）是一种物理层技术，其使得解码器能够解码多个同时发送的信号。SIC的复杂模型要求仔细设计MAC协议和精确调整传输参数。我们提出了一种新的MAC协议，称为CSMA-SIC，采用SIC的多包接收能力。该协议调整传输概率，以实现吞吐量最优。
2015-02-23 cs.IT cs.NI math.IT
Capacity-Achievability of Polar Codes and Precoded Polar Codes under List Decoding: They are Good both Practically and Theoretically
Arıkan提出的连续抵消解码下的极化码可证明实现任何给定二进制输入离散无记忆信道的对称容量。用于极化码的连续消除列表解码器由Tal和Vardy描述为Arıkan的连续消除解码器的推广。连续消去表译码器的性能在实践中是令人鼓舞的。在本文中，我们形式化的连续取消列表解码器在我们的符号，并证明在连续取消列表解码下的极化码实现任何给定的二进制输入离散无记忆信道的对称容量在理论上以及。我们还形式化了Tal和Vardy的具有CRC预编码的极化码。事实上，我们提出了一族更一般的码，即预编码极化码，并证明了在连续消除列表解码下的预编码极化码在一定条件下可以实现任何给定的二进制输入离散无记忆信道的对称容量。
2017-12-13 cs.IT math.IT
A Two-staged Adaptive Successive Cancellation List Decoding for Polar Codes
极化码在使用具有循环冗余校验的连续消除列表（SCL）解码时实现出色的纠错性能。更大的列表大小带来更好的解码性能，对于5G通信网络等实际应用至关重要。然而，SCL的解码速度随着列表大小的增加而降低。自适应SCL（ASCL）解码可以大大提高解码速度，但每个码字的解码延迟是不同的，所以A-SCL不是一个很好的选择，基于硬件的应用。本文提出了一种硬件友好的两阶段自适应SCL（TA-SCL）解码算法，使得即使每个码字的列表大小不同，也支持恒定的输入数据速率。推导了基于马尔可夫链的数学模型，探讨了其译码性能的界限。仿真结果表明，TA-SCL的吞吐量增加了两倍，良好的信道条件下，可以忽略不计的性能下降和硬件开销。
2019-01-26 cs.IT eess.SP math.IT
Sublinear Latency for Simplified Successive Cancellation Decoding of Polar Codes
这项工作分析了Alamdar-Yazdi和Kschischang提出的极化码简化连续抵消（SSC）解码方案的延迟。它示出，不同于传统的连续消除解码，其中延迟是线性的块长度，SSC解码的延迟是次线性的。更具体地，SSC解码的延迟是$O(N^{1-1/μ})$，其中$N$是块长度，而$μ$是信道的标度指数，其捕获速率对容量的收敛速度。数值结果表明的约束的紧密性，并表明，大部分的延迟减少来自并行解码的速率$0$或$1$的子码。
2020-09-05 cs.IT math.IT
Successive-Cancellation Decoding of Reed-Muller Codes with Fast Hadamard Transform
提出了一种新的基于快速Hadamard变换的置换快速逐次消去列表译码算法（FHT-FSCL）。所提出的解码器利用从码的全对称群采样的$L$随机码字置换来对$L$ $(L\ge1)$活动解码路径进行解码。执行置换域中的路径扩展，直到访问$1$阶的第一组成RM码。然后，在信息比特域中利用连续消除列表解码器的常规路径扩展。仿真结果表明，对于具有$46$信息比特的长度为$512$的RM码，通过运行具有$L=4$的$20$并行置换FHT-FSCL解码器，我们减少了使用从码的全对称群采样的$512$置换的现有技术的简化的连续抵消解码器的计算复杂度的$72\%$、解码延迟的$22\%$和存储器消耗的$84\%$，在目标误帧率$10^{-4}$下具有类似的纠错性能。
2022-02-07 cs.IT math.IT
Speculative Successive Cancellation Decoding of Polar Codes
McGill University（麦吉尔大学）
针对极化码传统SC译码串行性导致的速度限制，提出Spec-SC框架，通过推测执行实现通用节点并行译码，性能与标准SC相当且节点遍历量减少69%，为硬件译码器提供新方案。
2026-08-05 cs.IT eess.SP math.IT
Hardware architectures for Successive Cancellation Decoding of Polar Codes
最近发现的极化码被广泛认为是编码理论的重大突破。这些码在连续抵消译码下实现了许多重要信道的容量。受极化码理论的快速发展的启发，我们提出了一系列用于连续消除解码器的高效硬件实现的架构。我们表明，这样的解码器可以实现O（n）的处理元素和O（n）的内存元素，同时提供恒定的吞吐量。我们还提出了一种重叠的几个连续码字的解码技术，从而实现了显着的加速因子。我们还表明，连续消除解码可以在对数域中实现，从而消除了乘法和除法运算，大大降低了每个处理元素的复杂性。
2010-11-12 cs.AR cs.IT math.IT
Successive Interference Cancellation in Bipolar Ad Hoc Networks with SWIPT
连续干扰消除（SIC）是基于这样的思想，即一些干扰信号可能足够强以进行解码，以便从聚合接收信号中去除，从而提高性能。在这封信中，我们研究了SIC技术从同时无线信息和功率传输（SWIPT）的角度来看。我们认为一个双极ad hoc网络和评估的影响SIC的SWIPT性能的功率分配技术。理论和数值结果表明，我们提出的方法可以实现显着的能量增益，并在某些情况下，平均收获的能量收敛到其上限。
2016-05-04 cs.IT math.IT
On d-ary tree algorithms with successive interference cancellation
在本文中，我们概述的方法推导的冲突解决间隔的长度为d-叉树算法（TA）与门控接入和连续干扰消除（SIC），条件的竞争用户的数量。这是具有门控接入的TA的基本性能参数。我们确定的不足之处进行的分析，在开创性的论文TA与SIC的余和Giannakis，表明他们的分析是正确的，只有二进制分裂，即d=2。我们还提供了一些有见地的结果稳定的吞吐量，可以实现不同的d值。
2022-08-08 cs.IT math.IT
Scalable Successive-Cancellation Hardware Decoder for Polar Codes
由Arıkan发现的极化码是第一个具有显式构造的纠错码，其可证明地渐进地实现信道容量。然而，它们在有限长度的纠错性能往往低于现有的容量接近计划。使用逐次抵消算法，极化解码器可以被设计用于非常长的码，具有低硬件复杂度，利用这种码的规则结构。我们提出了一种基于该算法的可扩展硬件解码器的结构和实现。该设计在Altera Stratix IV FPGA上可扩展到N = 2^20的代码长度，几乎完全受可用SRAM数量的限制。
2013-06-14 cs.IT math.IT
Successive Cancellation List Decoding of BMERA Codes with Application to Higher-Order Modulation
BMERA或卷积极化码是极化码的扩展，具有比极化码更好的可证明的误差指数。提出了一种BMERA码的连续相消（SC）译码算法，该算法类似于SC极化译码器。提供了可以扩展到SC列表（SCL）解码的SC解码器的伪码描述。在AWGN信道上，针对QAM调制，给出了在SC和SCL解码下有和没有外部CRC码的仿真结果，以比较极化码和BMERA码的性能。在没有外部CRC码的SCL解码下，BMERA码优于极化码超过0.5 dB。
2018-07-10 cs.IT math.IT
Successive Cancellation Decoding of Single Parity-Check Product Codes
本文介绍了乘积码（PC）的单奇偶检验（SPC）分量码的逐次消去（SC）译码。推导了类似于极化码SC译码算法的递推公式。我们分析了在SC译码下，SPC-PC在二进制擦除信道上的错误概率。与Elias在1954年提出的PC分析也建立了一个桥梁。此外，SC解码下的块错误概率的界限，并比较Elias提出的原始解码算法下的界限。结果表明，SC解码的SPC-PC实现了较低的块错误概率比Elias的解码。
2017-06-16 cs.IT math.IT
An Adaptive Successive Cancellation List Decoder for Polar Codes with Cyclic Redundancy Check
在这封信中，我们提出了一个自适应SC（连续取消）列表解码器的极性码与CRC。这种自适应SC列表解码器迭代地增加列表大小，直到解码器输出包含至少一个可以通过CRC的生存路径。仿真结果表明，自适应SC列表解码器提供了显着的复杂度降低。我们还证明了由我们提出的具有非常大的列表大小的自适应SC列表解码器解码的具有24比特CRC的极化码（2048，1024）可以在Eb/No=1.1dB处实现帧出错率FER=0.001，这与在该块长度处的信息理论极限相差约0.2dB。
2012-08-15 cs.IT math.IT
Successive Cancellation List Polar Decoder using Log-likelihood Ratios
连续消除列表（SCL）译码算法是一种能够帮助极化码获得优良纠错性能的有效方法。然而，目前的SCL算法和解码器是基于似然或对数似然形式，这使得硬件复杂度高。本文提出了一种基于对数似然比（LLR）的SCL（LLR-SCL）译码算法，其计算和存储复杂度仅为传统算法的一半。然后，基于所提出的算法，我们开发了低复杂度的LLR-SCL解码器的VLSI架构。分析结果表明，所提出的LLR-SCL解码器实现了50%的硬件减少和98%的硬件效率的提高。
2014-12-13 cs.IT math.IT
Enabling Complexity-Performance Trade-Offs for Successive Cancellation Decoding of Polar Codes
极化码是编码理论的最新进展之一，并且它们已经引起了极大的兴趣。虽然它们可以在各种信道上实现容量，但它们的实际应用有限。不幸的是，基于连续消除的解码器的连续性质阻碍了解码复杂度对设计约束和操作条件的细粒度适应。在本文中，我们提出了一种系统的方法，使复杂度性能权衡构造极化码的基础上的优化问题，最大限度地减少复杂度下适当定义的互信息的性能约束。此外，一个低复杂度的贪心算法，以解决优化问题，有效地为非常大的代码长度。
2014-04-09 cs.IT math.IT
A Method for Low Complexity Successive Cancellation List Decoding of Polar Codes
极化码在过去几年中引起了广泛的关注，并已被采用为5G标准的编码方案。连续消除列表（SCL）译码器为极化码提供了高水平的纠错性能，但实现复杂度随着列表大小的增加而快速增长。由于排序的计算开销，许多工作集中在降低SCL解码器的排序复杂度。本文提出了一种在不损失性能的情况下直接减少排序网络输入元素个数的SCL方法。与SCL译码器相比，该方法的排序器平均减少了95%，且性能损失可以忽略不计.
2019-04-24 cs.IT math.IT
A Low-Complexity Improved Successive Cancellation Decoder for Polar Codes
在连续消除（SC）解码下，极化码在帧出错率方面劣于具有类似块长度的其它码。虽然更复杂的解码算法，如列表或堆栈解码部分减轻了这种性能损失，但它们的复杂性增加。在本文中，我们描述了一种新的味道的SC解码器，称为SC翻转解码器。我们的算法保留了基本SC解码器的低内存要求，并根据信号质量调整所需的解码工作。在瀑布区域，其平均计算复杂性几乎与SC解码器一样低。
2014-12-17 cs.IT math.IT
Successive Cancellation Soft Output Detector For Uplink MU-MIMO Systems With One-bit ADCs
本文提出了一种用于上行链路多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统的逐次抵消软输出（SCSO）检测器，该检测器采用1位模数转换器（ADC）。所提出的检测器产生软输出（例如，对数似然比（LLR））：每个用户k的消息从用于$k=1,...,K$的信道解码器$k$以该顺序被顺序解码，并且先前解码的消息被利用来提高LLR的可靠性。此外，我们开发了一个有效的贪心算法来优化解码顺序。通过仿真结果，我们证明了所提出的有序SCSO检测器优于其他检测器的编码MU-MIMO系统与一位ADC。
2017-11-01 cs.IT math.IT
Successive Cancellation Decoding of Single Parity-Check Product Codes: Analysis and Improved Decoding
具有单个奇偶检验分量码的乘积码可以经由多核极化码的工具来描述，其中根据由乘积码构造施加的约束来选择生成矩阵的行。在此观察之后，引入了这种码的连续消除解码。特别地，在二进制无记忆对称信道上，给出了单个奇偶检验乘积码在连续抵消译码下的错误概率。与Elias引入的积码分析也建立了一个桥梁的二进制擦除通道。然后描述了单个奇偶检验乘积码的连续取消列表解码。对于所提供的示例，在二进制输入加性白高斯信道上的仿真示出了连续消除列表解码优于应用于码图的置信传播解码。最后，通过距离谱分析研究了乘积码与高速率外码级联的性能。提供了在距离随机编码联合边界的$0.7$ dB内执行的级联的示例。
2021-07-25 cs.IT math.IT
Symbol-Based Successive Cancellation List Decoder for Polar Codes
极化码是有希望的，因为它们可以在具有显式构造方法的同时可证明地实现信道容量。基于比特的极化码译码算法已经做了大量的工作。本文讨论了基于符号的广义连续相消（SC）和SC列表译码算法。提出了一种基于符号的递归信道组合关系来计算基于符号的信道转移概率。该方法比现有的基于符号的极化码译码算法所使用的最大似然译码器需要更少的加法。此外，提出了一种两阶段的列表修剪网络，以简化基于符号的SC列表解码算法的列表修剪网络。
2014-10-14 cs.IT math.IT
Polar Codes: Robustness of the Successive Cancellation Decoder with Respect to Quantization
极化码在连续解码下可证明地实现宽信道阵列的容量。这假设了无限精度的算术运算。考虑到解码算法的连续性，人们可能会担心性能对计算精度的敏感性。我们表明，即使是非常粗糙量化的解码算法导致优异的性能。更具体地说，我们表明，在基数仅为三的字母表的连续解码下，解码器仍然有一个阈值，并且该阈值是容量的相当大的一部分。更一般地，我们表明，如果我们愿意以低于容量的速率$δ$传输，那么我们只需要$c \log(1/δ)$位的精度，其中$c$是一个通用常数。
2012-09-20 cs.IT math.IT
Low-Complexity Successive-Cancellation List Decoding of $2\times2$ Kernel Non-Binary Polar Codes
College of Physics and Information Engineering, Fuzhou University（福州大学物理与信息工程学院）
研究2×2内核非二进制极化码低复杂度译码问题，提出SR-NBSCL、ESR-NBSCL和ABP-NBSCL译码算法，通过跳过路径分裂、利用特殊结构及引入ARD度量等措施降低复杂度，仿真表明算法能在低复杂度下实现接近传统译码的FER性能。
2026-07-13 cs.IT math.IT
On Metric Sorting for Successive Cancellation List Decoding of Polar Codes
我们专注于极性码的连续消除列表解码器的度量排序器单元，其位于解码器的所有当前硬件实现中的关键路线上。我们回顾现有的度量排序器架构，我们提出了两个新的架构，利用结构的路径度量的对数似然比为基础的制定连续取消列表解码。我们的合成结果表明，对于$L=32$的列表大小，我们提出的第一个排序器是$14\%$更快，$45\%$小于现有的排序器，而对于较小的列表大小，我们的第二个排序器有一个更高的延迟，以换取高达$36\%$减少的面积。
2015-01-26 cs.AR cs.IT math.IT
Learning to Flip Successive Cancellation Decoding of Polar Codes with LSTM Networks
Huawei Technologies Co., Ltd.（华为技术有限公司）
极化码的连续消除（SC）翻转解码的关键是准确地识别第一错误比特。由于缺乏分析解，最佳翻转策略被认为很困难。或者，我们提出了一种深度学习辅助的SC翻转算法。具体地，在每次SC解码尝试之前，利用长短期记忆（LSTM）网络来（i）定位第一错误比特，或者（ii）撤销先前的“错误”翻转。在每次SC尝试中，利用在先前SC尝试中导出的对数似然比（LLR）的序列来决定采取哪个动作。因此，提出了LSTM网络的两阶段训练方法，即，学会在第一阶段定位第一个错误位，然后在第二阶段撤销“错误”翻转。仿真结果表明，该方法能够更准确地识别错误比特，并取得了更好的性能比国家的最先进的SC翻转算法。
2019-02-25 cs.IT cs.LG math.IT
Error Detection Based on Generalized Successive Cancellation List Decoding for Polar Codes
本文提出一种广义逐次抵消列表译码方法，在列表大小为 $2^γ$ 时实现 Forney 广义译码规则，从而高效检测并丢弃不可靠判决，并通过蒙特卡洛仿真验证了短极化码的性能。
2025-07-22 cs.IT math.IT
Successive Cancellation List Decoding of Product Codes with Reed-Muller Component Codes
本文提出了用Reed-Muller（RM）分量码对乘积码进行逐次消去表（SCL）译码. SCL解码依赖于基于$2\times 2$ Hadamard内核的乘积代码描述，这使得能够将代码解释为RM子码。重点是在无线通信系统中考虑的一类产品代码，基于单奇偶校验和扩展汉明码。对于短的产品代码，它表明，SCL解码与一个中等的列表大小执行以及（有时，优于）置信传播（BP）解码。此外，通过将短乘积码与高速率外码级联，SCL解码优于BP解码达$1.4$ dB。
2019-08-27 cs.IT math.IT
Faulty Successive Cancellation Decoding of Polar Codes for the Binary Erasure Channel
研究了二进制擦除信道下极化码的错误逐次抵消译码问题。为此，一个简单的基于擦除的故障模型被引入到表示在解码器中的错误，它示出，在此模型下，极化不会发生，这意味着完全可靠的通信是不可能的，在任何速率。此外，提供了错误SC解码下极化码的帧出错率的下限，然后将其与公知的上限一起使用，以便选择在错误解码下最小化擦除概率的块长度。最后，提出了一种不等错误保护方案，该方案可以在较小的速率损失下重新启用渐进无擦除传输，并且仅保护解码器的恒定部分。同样的计划也被证明是显着提高有限长度的性能的故障连续消除解码器保护少至1.5%的解码器。
2017-11-10 cs.IT math.IT
Deep-Learning-Aided Successive-Cancellation Decoding of Polar Codes
介绍了一种用于极化码的深度学习辅助的连续抵消列表（DL-SCL）解码算法，其中深度学习辅助的连续抵消（DL-SC）解码是该算法的一种具体情况。所提出的比特翻转度量利用由相关矩阵表示的极化码中的信息比特之间的固有关系。然后使用新兴的深度学习技术优化相关矩阵。具有与24比特循环冗余校验级联的64个信息比特的长度为128的极化码的性能结果表明，所提出的DL-SCL解码器中的所提出的比特翻转度量需要少多达66%的乘法和少多达36%的加法，而不需要执行超越函数。并且通过提供与现有技术相比几乎相同的纠错性能。
2019-12-02 cs.IT math.IT
Memory Management in Successive-Cancellation based Decoders for Multi-Kernel Polar Codes
最近已经提出了多核极化码来构造长度不同于2的幂的极化码。多内核极化码的解码器实现需要考虑该特征，这在存储管理中变得至关重要。我们提出了一个有效的，通用的存储管理框架，用于实现多核极化码的逐次逼近解码。它可以用于许多类型的硬件架构和不同风格的SC解码算法。我们说明了所提出的解决方案，小内核的大小，并给出各种内核组合和代码长度的复杂性估计。
2018-09-25 cs.IT math.IT
Multi-Feedback Successive Interference Cancellation for Multiuser MIMO Systems
针对多用户多输入多输出（MU-MIMO）系统的上行链路，提出了一种低复杂度的多反馈连续干扰消除（MF-SIC）策略。在所提出的MF-SIC {算法与阴影区域约束（SAC）}，增强的干扰消除是通过引入{星座点作为候选人}，以打击错误传播的决策反馈环。我们还将MF-SIC与多分支（MB）处理相结合，实现了更高的检测分集阶数。针对编码系统，提出了一种基于MF和MB-MF干扰抑制技术的低复杂度软输入软输出（SISO）迭代（Turbo）检测器。MF-SIC的计算复杂性与常规SIC算法{相当}{因为需要非常少的附加复杂性}。仿真结果表明，该算法的性能明显优于传统的SIC方案，接近最优检测器。
2013-02-24 cs.IT math.IT
Soft-Output Fast Successive-Cancellation List Decoder for Polar Codes
针对SOSCL译码器因顺序特性导致高延迟的问题，本文提出SO-FSCL译码器，通过引入基于节点的快速译码，在不损失性能的前提下显著降低了译码延迟。
2024-12-22 cs.IT math.IT
Segmented Successive Cancellation List Polar Decoding with Tailored CRC
作为第一种可证明实现二进制输入离散无记忆信道（B-DMC）的对称容量的纠错码，极化码最近已被3GPP选择用于eMBB控制信道。在现有的算法中，CRC辅助的连续消除列表（CA-SCL）译码算法由于其良好的性能而受到青睐，其中CRC被放置在译码的最后，并有助于在最终选择之前消除无效候选。然而，良好的性能是通过列表大小$L$的线性复杂度增加来获得的。本文提出了一种自适应CRC辅助SCL（TCA-SCL）解码，以平衡性能和复杂度。分析如何选择合适的CRC为一个给定的段提出了帮助\emph{virtual transform}和\emph{virtual length}。为了进一步提高性能，混合自动重传请求（HARQ）计划。数值结果表明，在与现有技术相似的复杂度下，所提出的TCA-SCL和HARQ-TCA-SCL方案在误帧率$\textrm{FER}=10^{-2}$下分别实现了$0.1$ dB和$0.25$ dB的性能增益。最后，用FPGA实现了一个高效的TCA-SCL译码器，证明了其相对于CA-SCL译码器的优越性。
2018-03-16 cs.IT eess.SP math.IT
Neural Network-Based Successive Interference Cancellation for Non-Linear Bandlimited Channels
针对非线性带限信道中联合检测与解码复杂度过高的问题，提出基于神经网络的执行成功干扰消除的均衡器，该方法能逼近最优信息速率，大幅提升频谱效率并显著降低复杂度。
2024-08-27 cs.IT eess.SP math.IT
Combining Belief Propagation and Successive Cancellation List Decoding of Polar Codes on a GPU Platform
极化码的解码性能很大程度上取决于所使用的解码算法，而解码器吞吐量及其延迟也主要取决于解码算法。在这项工作中，我们实现了强大的连续取消列表（SCL）解码器的GPU上，并确定该算法的并行计算和它的困难的瓶颈。与CPU实现相比，SCL算法的固有串行解码属性自然限制了GPU上可实现的加速增益。为了提高解码吞吐量，我们使用一种混合解码方案的基础上的置信传播（BP）解码器，它可以在帧内和帧间并行。该方案结合了优良的解码性能和高吞吐量的信号噪声比（SNR）的区域内的利益。
2016-12-21 cs.IT math.IT
An Online Decoding Schedule Generating Algorithm for Successive Cancellation Decoder of Polar Codes
连续相消（SC）是极化码的第一种也是最著名的译码器，近年来受到了广泛的关注。然而，其解码调度生成算法仍然是原始的，不仅复杂，而且离线。本文提出了一种简单的、在线的SC译码器译码时间表生成算法。首先，似然比（LR）之间的依赖关系进行了探索，这导致了一个共享因子的发现。其次，基于共享因子的在线计算，提出了一种既不基于深度优先遍历调度树，也不基于递归构造调度树的算法。通过与已有算法的比较表明，该算法具有在线性和译码调度占用内存少的优点。
2015-05-14 cs.IT math.IT
Successive Cancellation Sampling Decoder: An Attempt to Analyze List Decoding Theoretically
本文提出逐次抵消采样（SCS）解码器，利用独立同分布智能体基于后验概率采样码字，实现并行化并便于理论分析，证明其错误概率最多比列表大小为$\ell$的列表解码器多$\ell/ae$，并通过调整智能体温度进一步降低错误概率。
2024-05-25 cs.IT math.IT
Blind Adaptive Successive Interference Cancellation for Multicarrier DS-CDMA
提出了一种基于连续干扰抵消（SIC）结构的多载波DS-CDMA自适应接收机设计。在MC DS-CDMA中，限制SIC性能的主要问题之一是对多址干扰（MAI）的不完全估计，从而在多径衰落信道中获得有限的频率分集增益。在本文中，我们设计了一个盲自适应SIC与新的多址干扰抑制能力，实现在解扩过程中，以改善检测和消除过程。此外，从解扩器权重导出的动态缩放因子用于干扰消除过程。在每个子载波上应用的这种方法之后是最大比或等增益组合，以充分利用多载波CDMA系统中固有的频率分集。结果表明，这种方法的MAI估计的各个子载波上提供了显着改善的性能相比，与传统的匹配滤波器（MF）和SIC技术在一个小的增加的复杂性MC DS-CDMA系统。在严重的远近效应、衰落相关和系统负载条件下进行了性能评估，以确认所提出的自适应接收机设计方法的增益。
2011-02-26 cs.IT math.IT
Analysis of d-ary Tree Algorithms with Successive Interference Cancellation
本文分析了带串行干扰消除的随机树算法，计算了平均吞吐量等指标，并反驳了仅二叉树使吞吐量最大化的论断。
2023-02-16 cs.IT cs.NI math.IT
Random NOMA With Cross-Slot Successive Interference Cancellation Packet Recovery
传统的功率域非正交多址接入（NOMA）依赖于精确的功率控制，这需要在发射机处的实时信道状态信息。这一要求严重限制了它在未来无线通信系统中的应用。为了解决这个问题，我们考虑NOMA没有功率分配，我们利用随机信道衰落和机会主义地执行连续干扰消除（SIC）检测。为了减轻多用户干扰，我们提出了一种随机NOMA，用户随机发送他们的数据包以一定的概率。然后，提出了一种跨时隙SIC数据包恢复方案来恢复传输的数据包。我们模型的跨时隙SIC数据包恢复为马尔可夫过程，并提供了吞吐量分析，在此基础上，通过联合优化的传输概率和编码速率的用户的总和速率最大化。
2020-03-12 cs.IT math.IT
Fast Successive-Cancellation Decoding of Polar Codes with Sequence Nodes
由于连续消除（SC）算法的顺序性质，极化码的解码遭受显著的解码延迟。快速SC解码能够通过针对具有特定信息和冻结比特模式的一些特殊节点在SC解码树的中间层实现并行解码器来加速SC解码过程。为了进一步提高SC译码的并行性，本文提出了一类新的特殊节点，它由一系列速率为1或单奇偶校验（SR 1/SPC）的节点组成，特别是在高速率极化码中可以很容易地找到，并且能够覆盖各种现有的特殊节点类型。然后，我们分析了在每个后代节点中冻结比特所引起的奇偶校验约束，使得一旦满足奇偶校验约束，就可以保持SR 1/SPC节点的解码性能。最后，提出了一种广义的快速译码算法，有效地解码SR 1/SPC节点，其中相应的奇偶约束考虑。仿真结果表明，所提出的SR 1/SPC节点解码算法可以达到接近ML的性能，与现有的快速SC解码器相比，整体解码延迟可以减少43.8%。
2022-11-18 cs.IT eess.SP math.IT
Successive Cancellation Decoding of Polar Codes using Stochastic Computing
极化码因其独特的容量实现特性而成为最受欢迎的信道编码。到目前为止，已经报道了许多工作用于极化码解码器的有效设计。然而，这些先前的努力集中在通过确定性计算的极化解码器的设计，而随机极化解码器的行为，可以具有潜在的优势，如低复杂度和强错误恢复，在现有的文献中还没有研究。本文首次研究了使用随机逻辑的极化码译码。具体地说，常用的连续相消（SC）算法重新制定为随机形式。几种方法，可以潜在地提高解码性能进行了讨论和分析。仿真结果表明，随机SC译码器可以达到与确定性SC译码器相似的纠错性能。本文的工作为以后随机极化码译码器的硬件设计奠定了基础。
2015-01-14 cs.IT math.IT
