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Enregistrement W4231417541 · doi:10.22215/etd/2021-14362

ADMM Decoding of LDPC Codes: Simplification and Improvement

2021· dissertation· en· W4231417541 sur OpenAlexaff
Haoyuan Wei

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typedissertation
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueError Correcting Code Techniques
Établissements canadiensCarleton University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésDecoding methodsList decodingLow-density parity-check codeAlgorithmComputer scienceScheduling (production processes)Sequential decodingBelief propagationResidualComputational complexity theoryMathematicsTheoretical computer scienceMathematical optimizationConcatenated error correction codeBlock code

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

In this dissertation, we study linear programming (LP) decoding of low-density parity-check (LDPC) codes based on the alternating direction method of multipliers (ADMM) technique, or ADMM decoding for short.The decoding of LDPC codes is formulated as an LP model and solved efficiently by the ADMM technique.However, compared with traditional belief-propagation decoding, ADMM decoding suffers from higher complexity and worse error correction performance, which prevents the employment of ADMM decoding in reality.To reduce the complexity of ADMM decoding, we first focus on the simplification of the check polytope projection, the most complex operation in ADMM decoding.We propose an iterative check polytope projection algorithm without the sorting operation.The proposed algorithm converges with the increase of iterations.Moreover, for a fixed number of iterations, its average complexity and the worst-case complexity are linear in the input dimension.Another direction we propose to simplify ADMM decoding is to devise a better scheduling scheme than the standard flooding scheme.We start from the node-wise scheduling scheme which only updates the check node messages with the maximum message residual.Then we simplify the calculation of the message residual and propose a reduced-complexity node-wise scheduling scheme.To improve the error correction performance of ADMM decoding, we propose a novel ADMM penalized decoding algorithm whose penalty term is based on check nodes (CN).We investigate the properties of the CN penalty functions and show several examples.We make conclusions on its convergence properties and prove its failure probability is independent of the transmitted codewords for symmetric channels.Monte-Carlo simulation and the instanton analysis show its better error correction performance in the low and high SNR regions.Finally, we propose a post-processing technique to lower the error floor of LDPC codes.The output of the first stage decoder can be revised if the syndrome is found This is a journey with joys and tears.I encountered many amazing people.They instructed me, helped me, and accompanied me.First of all, I would like to thank Prof. Amir H. Banihashemi for his guidance.His attitudes towards the research and devotion to one specific area are impressive.All these will have a life-long influence on me.It is also a great time working with people in his coding research group.I have a great memory of learning from their presentations.Next, I should thank Prof.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,008
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,009

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,008
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,003
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,002

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,014
Tête enseignante GPT0,290
Écart entre enseignants0,276 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2021
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