[论文解读] Performance of CRC Concatenated Pre-transformed RM-Polar Codes

Bin Li, Jiaqi Gu+1 more|arXiv (Cornell University)|Apr 15, 2021

Error Correcting Code Techniques参考文献 7被引用 7

一句话总结

本文提出将预变换RM-Polar码与CRC级联，以在短码长通信中提升纠错性能。采用列表译码后，(256, 128+9)和(512, 256+9)码在Eb/No = 1.95 dB和1.6 dB时分别实现帧错误率0.001，分别接近RCU界0.05 dB和0.15 dB以内。

ABSTRACT

In this paper, we discuss pre-transformed RM-Polar codes and cyclic redundancy check (CRC) concatenated pre-transformed RM-Polar codes. The simulation results show that the pre-transformed RM-Polar (256, 128+9) code concatenated with 9-bit CRC can achieve a frame error rate (FER) of 0.001 at Eb/No=1.95dB under the list decoding, which is about 0.05dB from the RCU bound. The pre-transformed RM-Polar (512, 256+9) concatenated with 9-bit CRC can achieve a FER of 0.001 at Eb/No=1.6dB under the list decoding, which is 0.15dB from the RCU bound.

研究动机与目标

• 提升极化码在短码长下的纠错性能。
• 研究预变换对RM-Polar码的影响，以增强译码增益。
• 评估在列表译码下CRC级联预变换RM-Polar码的性能。
• 将所提码的性能与有限长码的RCU界进行比较。

提出的方法

• 对RM-Polar码应用预变换，以在编码前提升其纠错能力。
• 将长度为9的循环冗余校验（CRC）码与预变换后的RM-Polar码级联，以增强译码可靠性。
• 采用列表译码解码级联码，以改善帧错误率性能。
• 码设计针对码长256和512，分别对应128位和256位信息比特。
• 在加性白高斯噪声（AWGN）信道下，以帧错误率（FER）与Eb/No的关系评估性能。

实验结果

研究问题

• RQ1 预变换在短码长场景下如何影响RM-Polar码的性能？
• RQ2 在列表译码下，CRC级联预变换RM-Polar码的帧错误率性能如何？
• RQ3 所提码设计与有限长码的RCU界接近程度如何？
• RQ4 采用CRC级联与预变换RM-Polar码时，Eb/No性能增益是多少？

主要发现

• 预变换RM-Polar码(256, 128+9)在列表译码下，于Eb/No = 1.95 dB时实现帧错误率0.001。
• 该性能距离RCU界仅0.05 dB，表明在给定码长下接近最优性能。
• (512, 256+9)码在Eb/No = 1.6 dB时实现帧错误率0.001，距离RCU界0.15 dB。
• CRC级联显著提升了译码性能，使短码长码实现接近容量的性能。