Kutup kodlarının verimli çözümlenmesi

Kapasiteye erişimi ilk defa matematiksel olarak ispatlabilen Polar Kodlar, düşük karmaşıklıkta olan ardışık giderim (SC) yöntemi ile ikili ayrık hafızaya sahip olmayan simetrik kanallar için sunulmuş hata düzeltme kodlarıdırlar. Her ne kadar SC düşük bir karmaşıklığa sahip bir algoritma olsa da, hata yayılması probleminden dolayı iyi performans gösterememektedir. Ne yazık ki, SC kod çözme işleminin sonlu çerçeve uzunluklarındaki hata düzeltme performansı, LDPC kodları gibi diğer modern kodlarınki kadar iyi değildir. Sonlu çerçeve uzunluğu performansını iyileştirmek için, SC liste (SCL) kod çözme ve SC yığın kod çözme gibi daha gelişmiş algoritmalar yakın zamanda tanıtılmıştır. Bu algoritmalar, temel kod çözücü olarak SC'yi kullanır, ancak aynı anda birden çok yolu keşfederek bir aday kod kelimesi sonuçlanacak şekilde performansını arttırır. SCL çözücüsünü kod çözme işleminin hesaplama ve bellek karmaşıklıkları, basit SC kod çözücüsünden çok daha yüksektir. Kod çözme algoritmasının performansını arttırmak için döngüsel artıklık kontrolü (CRC) yardımı ile SCL yapısı (CRC-SCL) kullanılabilir. Bu tezde, öncelikle kutup kodlarının kod çözme işlemlerini ardışık giderim (SC) algoritması ile çözmek için bir ağaç yapısı öneriyoruz. Önerilen yapının donanım üzerinde gerçeklenmesi kolaydır ve paralel işleme işlemleri için uygundur. Daha sonra, önerilen ağaç yapısını kullanarak, kutup kodlarının hızlı bir şekilde çözülmesi için bir teknik öneriyoruz. Önerilen teknik ile tüm bilgi bitlerinin aynı anda, yani paralel olarak çözülmesi mümkündür. Son olarak, önerilen kod çözme algoritması hızını arttıracak bir yöntem sunulmuştur. Önerilen yüksek hızlı kod çözme yaklaşımın ve geliştirilmiş versiyonun, bilgisayar ortamında benzetimi yapılmış ve bit-hata oranı (BER) performansları, klasik ardışık giderim yönteminin performansıyla karşılaştırılmıştır. Ayrıca, kutup kodlarının art arda canlandırılmasına yeni bir yaklaşım getiriyoruz. Önerilen yaklaşım, ardışık bilgi bitlerinin belirlenmesi için önceki bilgi bitlerinin yumuşak olasılık oranlarını kullanmaktadır. Önerilen yöntem, yumuşak olasılıkları paylaşan ortak yinelemeli iletişim sistemlerinin kurulabilmesi için düşünülebilir. Önerilen yumuşak kod çözme yaklaşımının, Arıkan'ın orijinal eserinde tanıtılan klasik ardışık giderim algoritmasından daha iyi performans gösterdiği gösterilmiştir. Bildiğimiz gibi, polar kodları Arıkan'ın orijinal eserinde tanıtılan ardışık giderim algoritması kullanılarak sıralı bir şekilde çözülür. Kod çözme işleminin sıralı yapısı, hata yayılımından mustariptir. Bu çalışmada, hata yayılımının kutupsal kodların performansı üzerindeki etkilerini inceliyoruz ve kısa ve uzun veri blokları için hata yayılımının kod performansı üzerindeki düşürücü etkilerini azaltmak için yöntemler öneriyoruz. Anahtar Kelimeler: Kutup kodları, özyinelemeli kod çözme, hızlı kod çözme, ardışık giderim kod çözücüsü, ardışık giderim algoritması, yumuşak kod çözme, sıralı kod çözme, hata yayılımı, ikili silme kanalı.