데이터 비도움 반송파 위상 복원기를 사용하는 이진 위상천이 변조에 적합한 극 부호

국문 초록 (Abstract)

이진 위상천이 (binary phase shift keying) 변조와 데이터 비도움 (non-data-aided) 반송파 위상 복원 기법을 사용하는 디지털 통신 시스템에서는 180° 위상 모호성 (ambiguity)이 발생하므로 복호 과정 전에 위상 모호성 보상이 이루어져야 하지만 180° 회전 불변성 (rotationally invariant)을 갖는 채널 부호를 사용한다면 추가적인 처리 과정이 필요 없어 수신기 구현에 필요한 복잡도를 낮출 수 있다. 극 부호 (polar codes)의 생성행렬 (generator matrix)은 하삼각 구조를 가지는 2차 정방행렬의 Kronecker power 연산으로 생성되어 생성행렬의 마지막 열을 제외한 나머지 열들은 2의 승수 개의 1로 이루어지며 생성행렬의 역행렬은 생성행렬과 동일한 특징이 있다. 본 논문에서는 극 부호의 복호 구조를 나타내는 생성행렬의 역행렬이 갖는 특성을 이용하여 180° 회전 불변성 극 부호설계 기법을 제안한다. 제안하는 극 부호는 기존 극 부호와 동일한 부호화 및 복호 복잡도를 가지며 위상 오차 0° 및 180°에서 위상 오차가 없는 기존 극 부호의 성능과 유사한 결과를 얻을 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, we propose a 180° rotationally invariant polar code suitable for digital communication systems employing binary phase-shift keying and non-data-aided carrier phase recovery. Generator matrix of polar code can be constructed by kronecker power product of a lower triangular square matrix and thus, every columns of the generator matrix has a power of 2 number of 1’s except for the last column. Also, the inverse of the generator matrix is same to the generator matrix. Hence, every information bits except for the last one can be represented as an XOR of even number of coded bits. Based on this observation, we propose a 180° rotationally invariant polar code. The proposed polar code not only offers identical performance to that of conventional polar code with perfect carrier phase recovery under both 0° and 180° carrier phase offsets but also requires identical encoding and decoding complexities to those of the conventional polar code.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• ABSTRACT
• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. 시스템 모델
• Ⅲ. 수정된 극 부호
• Ⅳ. 전산 실험
• Ⅴ. 결론
• References

참고문헌 (Reference)

• 1 A. N. Langville, "The kronecker product and stochastic automata networks" 167 (167): 429-447, 2004
• 2 I. Tal, "How to construct polar codes" 59 (59): 6562-6582, 2013
• 3 C. Leroux, "Hardware architectures for successive cancellation decoding of polar codes" 1665-1668, 2011
• 4 R. D. Gitlin, "Data Communications Principles" Springer Science & Business Media 1992
• 5 D. Wu, "Construction and block error rate analysis of polar codes over AWGN channel based on gaussian approximation" 18 (18): 1099-1102, 2014
• 6 E. Arikan, "Channel polarization: a method for constructing capacity-achieving codes for symmetric binary-input memoryless channels" 55 (55): 3051-3073, 2009
• 7 B. Li, "An adaptive successive cancellation list decoder for polar codes with cyclic redundancy check" 16 (16): 2044-2047, 2012