基于深度学习的BP译码算法研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangyingygp
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
5G时代在2019年正式到来,由于人们对数据量的需求越来越高,对通信系统在各个通信场景中的指标越来越高。在5G基站将大规模密集建设的情况下,对未来5G建设中基站之间的无线通信互联,自由空间光通信是一个极具潜力的替代方案。本论文主要研究在自由空间光通信场景下,对BP译码算法作为信道译码算法的优化问题。由于BP译码算法存在短环局限性和信道先验信息局限性,同时由于深度学习的爆发式发展,本课题研究讨论了利用深度学习算法对BP译码算法在自由空间光通信场景中的优化和增强。文章首先在介绍线性分组码中LDPC码的基础上,深入地研究讨论了BP译码算法的原理,并分析BP译码算法的两个局限性。其次,针对BP译码算法的短环局限性介绍一种应对方案。BP译码算法在对应的Tanner图中存在短环时译码性能降低,造成在使用短码长的编码方式时BP译码算法性能下降。本论文介绍了利用深度学习方法改进的BP译码算法:Deep BP算法,用以削弱短环产生的负面影响。文中详细介绍了从BP算法模型映射到Deep BP模型的过程,并通过仿真验证Deep BP译码性能相对于传统的BP译码算法有明显的提升。最后,针对BP译码算法的信道先验信息局限性做出应对方案。自由空间光通信凭借其强大的优势,近些年被广泛的研究并逐渐开始投入使用。由于自由空间光通信中的湍流信道的先验信息难于准确估计,以及BP译码算法的初始化需要信道的先验信息(先验信息局限性),使得BP译码算法在自由空间光通信中表现不佳。文章先简要介绍自由空间光通信中的湍流信道,并使用Gamma-Gamma信道模拟湍流的闪烁效应。以Gamma-Gamma为仿真信道,提出一种基于深度学习的,不需要信道先验信息的译码算法:Res Net-BP(Deep BP)。通过仿真结果证明方案可行,且相对于BP译码算法有明显的提升。
其他文献
微结构光纤分布式声波传感系统(Micro-structured Optical Fiber Distributed Acoustic Sensing,MF-DAS),相比于传统基于瑞利散射的光纤传感系统具有更高信噪比,更长距离和更多传感节点的特性,真正实现了基于光纤的长距离分布式传感。MF-DAS在大尺度高灵敏声波信息获取及重大基础设施内部损伤探测与外部侵害安全监测等领域具有十分广阔的应用前景。本
超分辨率重建技术是通过算法将低分辨率图像中缺失的高频信息还原,重建出高分辨率图像。基于深度学习的超分辨率重建方法能自动提取图像的特征,避免手动选择特征而出现信息缺失的问题,但出现了梯度消失,模型训练不稳定的新问题,而且对于色彩丰富的图像在重建过程中还会出现失真问题。为了解决上述问题,提高重建图像的质量,本文研究注意力机制和生成对抗网络在超分辨率领域的优化方法,提出了两个新的超分辨率重建算法,本文的
PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)太阳能电池是在传统晶体硅太阳能电池基础上发展而来的一种新型太阳能电池,单晶PERC电池量产效率已达22%以上,是近期太阳能电池的研究热点之一。在传统电池制作基础上PERC电池引入了背钝化和激光开槽工艺,对铝背场材料和工艺有了更高的要求。局域铝背场容易出现缺陷,直接影响电池的光电性能,对电池的EL特性及铝背场填充特性进行检测
当今社会,在物联网飞速发展的同时,安全隐患问题也随之而来。比如物联网终端因缺乏身份认证机制而遭受攻击,不安全的传输信道导致密钥丢失进而引发信息泄露等等上述这些问题时有发生。因此仅仅依靠对称加密算法已不能满足物联网的安全需求。而由公钥密码算法派生出的数字签名协议,可以用于身份认证,密钥交换协议可以在不安全的传输信道上生成仅通信双方知道的密钥,而该密钥一般可作为后续对称加密的密钥,因此公钥密码算法能够
复杂铝青铜相比于简单铝青铜而言具有更优异的耐磨性,多在机械传动系统中被用来制作齿轮、螺杆、螺母等磨损零件,与硬磨料作为摩擦副在使用过程中容易磨损,影响零件的使用寿命。为了增强铝青铜合金耐磨性的同时不改变合金基体的力学性能,本文采用粉末包埋渗硅的方式对铝青铜合金进行渗硅,使合金表面生成一定厚度的渗硅层,从而提高合金表面的硬度,其中渗硅层包括扩散层和固溶层。通过改变渗剂比例、加热温度和保温时间这三种因
煤层气是煤炭形成时的伴生产物,同时也是一种清洁能源,加强对煤层气的开发力度具有重要战略价值与经济意义。煤岩吸附/解吸量和渗透率是反映煤层气井产出能力与抽采效率的重要参数,对评判煤层瓦斯运移难易程度具有一定参考意义。随着资源深部开采的常态化,高储层压力、高温及高地应力等问题加剧了煤岩吸附与渗流演化机制的复杂性。此外,为进一步提升煤层气开发效率,煤层注热逐渐成为增透技术的重点研究方向。因此,研究温度与
氢氧直接合成H2O2具有工艺简单和环境友好等优点,是一种绿色且经济可行的方法。目前,Pd基催化剂是直接合成H2O2最佳的催化剂。但是,常规Pd基催化剂合成H2O2的选择性和产率较低,其主要原因是Pd基催化剂活性组分Pd利于H2O2的合成,但也利于O2和H2O2中O-O键易解离,导致H2O2选择性和产率较低。此外,H2O2的合成反应0仅在Pd表面进行,体相中的Pd无法得到充分利用,造成极大浪费。要想
实体识别任务和关系抽取任务是信息抽取的两大经典任务,对自动问答、知识图谱等下游任务的搭建有着至关重要的意义。因此,本文主要针对信息抽取任务中的实体关系抽取任务进行研究,该任务旨在识别出文本中的各种实体,并分析判断出各种实体之间可能存在的关系。本文的主要工作和创新点如下:1、针对实体关系抽取领域数据集质量低问题,本文采用了一种新的标注策略对英文Sem Eval2010 Task8公共数据集和中文司法
现代化工厂中,为了提高厂内设备和环境的安全可靠性,每年要花费大量的人力进行工厂状态的检查巡视,如变电站和地下井道中的巡检等。本文设计开发了一款应用于无人值守工厂的轨道式机器人,机器人按照轨道进行运动,机械臂搭载了摄像头对工厂内的状态变化进行检查,将数据通过以太网传送到上位机软件,方便人工及时处理相关问题。本文主要完成轨道式机器人的控制系统部分,设计实现控制系统的软硬件模块,实现电机的驱动、加减速算
互联网的发展使得人们的生活消费方式开始从线下的实体店铺转移到线上的网络平台,这使得越来越多的企业开始开发电商服务平台。但很多电商服务平台因为使用的传统技术栈和单体架构模式面临着挑战,系统开发维护困难和扩展性差等问题日益突出。针对电商服务平台的这些问题,近几年开始倡导使用新的技术栈和设计思想来对系统进行开发以及架构优化。本论文的课题来源于与某公司合作研究的小型电商服务平台,根据实际的业务需求完成了系