Polar kodlu haberleşme sistemi tasarımı

2008 yılında performansı matematiksel olarak kanıtlanmış tek kanal kodları olan polar kodlar Arıkan tarafından tanıtılmıştır. Kutup kodlarının tanıtılması, kodlama toplumunda bir kilometre taşıydı. Polar kodların yüksek hızlarda uygulanması, özellikle FPGA gibi yüksek hızlı ve paralel işlem IC'lerinin kullanıldığı 5G gibi iletişim sistemlerinde kritik öneme sahiptir. FPGA teknolojisinde algoritmanın entegre çipte ne kadar yer kapladığı kritik öneme sahiptir. Algoritmanın kapladığı alan, FPGA'nın enerji kullanımı ve işlemin gecikmesi ile doğru orantılıdır. Bu tezde, daha az donanım uygulama alanı kaplayan bir kutupsal kodlama yöntemi öneriyoruz. Yenilikçi polar kodlama şeması ile kullanılan uygulama alanı dikkate alındığında FPGA uygulamaları için gözle görülür bir avantaj sağlandığı görülmektedir. Bu tezde ayrıca pilot tabanlı kanal tahmini ve eşitleme yöntemleri ile polar kodların performansını da analiz ediyoruz. Kutupsal kodların donmuş bitlerini kullanarak, iletişim kanallarının darbe ve frekans yanıtları tahmin edilebilir. Tahmin ve eşitleyici yöntemlerden en küçük kareler ve minimum ortalama kareler (MMSE) yöntemleri kullanılmaktadır. Dondurulmuş bitlerin kullanılması, alıcıdaki hem işlem hızının hem de veri hızının aynı anda arttırılmasında bir avantaj sağlar. Bunun nedeni, kanal tahmini ve eşitleme için iletişim protokolünde farklı paket yapılarına ve işlemlere gerek olmamasıdır. Anahtar Kelimeler: Kutup kodları, hata düzeltme, kanal kestirimi, kanal eşleştirme, FPGA, kod optimizasyonu, ardışık giderim algoritması