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有限長LDPC符号の復号誤り確率の解析

Research Project

Project/Area Number 10J08997
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Communication/Network engineering
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

野崎 隆之  東京工業大学, 大学院・理工学研究科(工学系), 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords多元LDPC符号 / 確率伝搬(BP)復号法 / エラーフロア領域 / 閾値 / 多元クラスタLDPC符号 / 重み分布 / ウォータフォール領域 / 低密度パリティ検査符号 / LDPC符号 / 確率伝搬復号法 / BP復号法 / 誤り訂正符号 / エラーフロア / 二元入力無記憶対称通信路 / 二元消失通信路 / 復号誤り率
Research Abstract

多元低密度パリティ検査(多元LDPC)符号は誤り訂正符号の一つであり,確率伝搬(BP)復号法によって効率的に復号できる.符号長が有限長であるLDPC符号のBP復号誤り率は通信路パラメタに対して復号誤り率が急峻に変化するウォータフォール領域となだらかに変化するエラーフロア領域に分けられる.本研究の目的は,BP復号法を用いた場合の有限長LDPC符号の復号誤り率を解析し,復号誤り率の低い符号を構成することである.
今年度は(1)「多元LDPC符号に対するエラーフロア領域における誤り訂正能力の高い復号アルゴリズムの開発」および(2)「符号長が十分長いときの多元LDPC符号の復号誤り率の解析」ならびに(3)「多元クラスタLDPC符号に対する重み分布の導出」に関する研究を行った.
(1)の研究では,エラーフロア領域における誤りの原因であるタナーグラフのサイクル構造に対して,効率よく復号を行うアルゴリズムを提案することによって,BP復号法よりも高い誤り訂正能力を有する復号アルゴリズムを提案した.
(2)の研究では,符号長が十分大きいときの解析ならびに符号長が有限のときのウォータフォール領域の解析に必要な通信路パラメタの閾値を導出することに成功している.(2)の研究で開発された解析手法は符号長が有限の多元五DPC符号の解析に対しても有用であることが期待されている.
(3)の研究では,高い符号化率において良い復号性能を有している多元クラスタLDPC符号に対して符号語重み分布の導出を行った.導出した重み分布をもとに,小さな重みの符号語が符号長に対して指数関数的に減少する条件を求めた。小さな重みの符号語は復号性能を劣化させることが知られているので,(3)の研究の解析結果は復号性能のよい符号を構成する上で重要な指針を与えることが出来た.

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (17 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Analytical Solution of Covariance Evolution for Irregular LDPC Codes2012

    • Author(s)
      T.Nozaki, K.Kasai, K.Sakaniwa
    • Journal Title

      IEEE Transaction on Information Theory

      Volume: 58 Issue: 7 Pages: 4770-4780

    • DOI

      10.1109/tit.2012.2191668

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of Error Floors for Non-binary LDPC Codes over General Linear Group through <i>q</i>-Ary Memoryless Symmetric Channels2012

    • Author(s)
      T.Nozaki, KKasai, and K.Sakaniwa
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E95.A Issue: 12 Pages: 2113-2121

    • DOI

      10.1587/transfun.E95.A.2113

    • NAID

      10031161342

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of Error Floors of Non-binary LDPC Codes over BEC2012

    • Author(s)
      T.Nozaki, K.Kasai, K.Sakaniwa
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E95-A Issue: 1 Pages: 381-390

    • DOI

      10.1587/transfun.E95.A.381

    • NAID

      10030535259

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of Error Floors of Non-binary LDPC Codes over MBIOS Channel2011

    • Author(s)
      T.Nozaki, K.Kasai, K.Sakaniwa
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E94-A Issue: 11 Pages: 2144-2152

    • DOI

      10.1587/transfun.E94.A.2144

    • NAID

      10030191529

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Analysis of Stopping Constellation Distribution for Irregular Non-binary LDPC Code Ensemble2011

    • Author(s)
      T.Nozaki, K.Kasai, K.Sakaniwa
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E94-A Issue: 11 Pages: 2153-2160

    • DOI

      10.1587/transfun.E94.A.2153

    • NAID

      10030191540

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
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      2011 Annual Research Report
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  • [Presentation] Stability Condition for Non-binary LDPC Codes over Galois Field2012

    • Author(s)
      T. Nozaki, K. Kasai, K.Sakaniwa
    • Organizer
      第35回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2012)
    • Place of Presentation
      別府, 大分
    • Year and Date
      2012-12-12
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  • [Presentation] Weight Distribution for Non-binary Cluster LDPC Codes2012

    • Author(s)
      M. Maehara, T. Nozaki, K. Kasai, K. Sakaniwa
    • Organizer
      第35回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2012)
    • Place of Presentation
      別府, 大分
    • Year and Date
      2012-12-12
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  • [Presentation] 多元符号と情報理論の応用-SITA奨励賞受賞研究からの展望一第一部多元LDPC符号の性能解析2012

    • Author(s)
      野崎隆之
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    • Place of Presentation
      別府, 大分(招待講演)
    • Year and Date
      2012-12-12
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  • [Presentation] Density Evolution for. Non-binary LDPC Codes over Galois Field2012

    • Author(s)
      T. Nozaki, K. Kasai, K. Sakaniwa
    • Organizer
      情報ストレージ研究推進機構
    • Place of Presentation
      湯河原, 静岡
    • Year and Date
      2012-11-21
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    • Author(s)
      T. Nozaki, K.Kasai, K.Sakaniwa
    • Organizer
      電子情報通信学会 情報理論研究会
    • Place of Presentation
      草津, 群馬
    • Year and Date
      2012-09-28
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] LDPC符号とその復号法2012

    • Author(s)
      野崎隆之
    • Organizer
      誤り訂正符号のワークショップ
    • Place of Presentation
      草津, 群馬
    • Year and Date
      2012-09-27
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of Error Floors of Generalized Non-binary LDPC Codes over q-ary Memoryless Symmetric Channels2012

    • Author(s)
      T.Nozaki, K.Kasai, K.Sakaniwa
    • Organizer
      IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT2012)
    • Place of Presentation
      Cambridge, Massachusetts, USA
    • Year and Date
      2012-07-05
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Spatially-Coupled Binary MacKay-Neal Codes for Channels with Non-binary Inputs and Affine Subspace Outputs2012

    • Author(s)
      K.Kasai, T.Nozaki, and K.Sakaniwa
    • Organizer
      IEEE International Symposium on Informatio Theory (ISIT2012)
    • Place of Presentation
      Cambridge, Massachusetts, USA
    • Year and Date
      2012-07-02
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Message Passing Decoder with Maximum A Posteriori Decoding on Zigzag Cycles for Non-binary LDPC Codes2012

    • Author(s)
      T.Nozaki, K.Kasai, and K.Sakaniwa
    • Organizer
      情報ストレージ研究推進機構 技術報告会
    • Place of Presentation
      飯田橋, 東京
    • Year and Date
      2012-06-05
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 多元入力無記憶対称通信路における一般化された多元LDPC符号のエラーフロアの改善法2012

    • Author(s)
      野崎, 笠井, 坂庭
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2012-03-22
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of Stopping Constellation Distribution for Irregular Non-binary LDPC code ensemble2011

    • Author(s)
      T.Nozaki, K.Kasai, K.Sakaniwa
    • Organizer
      IEEE International Symposium on Information Theory 2011
    • Place of Presentation
      Saint Petersburg, Russia
    • Year and Date
      2011-08-02
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of error floors of non-binary LDPC codes over MBIOS channel2011

    • Author(s)
      T.Nozaki, K.Kasai, K.Sakaniwa
    • Organizer
      IEEE International Conference on Communication 2011 (ICC2011)
    • Place of Presentation
      日本京都
    • Year and Date
      2011-05-07
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  • [Presentation] Analysis of error floors of non-binary LDPC codes over q-ary discrete memoryless channel2010

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      野崎隆之
    • Organizer
      第33回情報理論とその応用シンポジウム
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      長野,松代
    • Year and Date
      2010-12-01
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  • [Presentation] Analysis of stopping constellation distribution for irregular non-binary LDPC code ensemble2010

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      野崎隆之
    • Organizer
      第33回情報理論とその応用シンポジウム
    • Place of Presentation
      長野,松代
    • Year and Date
      2010-12-01
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of error floors of non-binary LDPC codes over MBIOS channel2010

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      野崎隆之
    • Organizer
      電気情報通信学会 情報理論研究会
    • Place of Presentation
      宮城,多賀城,東北学院大学
    • Year and Date
      2010-09-21
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  • [Presentation] Error floors of non-binary LDPC codes2010

    • Author(s)
      野崎隆之
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      IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT2010)
    • Place of Presentation
      Austin, Texas, United States
    • Year and Date
      2010-06-14
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  • [Presentation] 加法的白色ガウス雑音通信路における多元LDPC符号のエラーフロアの単調性2010

    • Author(s)
      野崎隆之
    • Organizer
      電気情報通信学会 総合大会
    • Place of Presentation
      東京,世田谷,東京都市大学
    • Year and Date
      2010-03-16
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    • URL

      http://sites.google.com/site/takayukinozakiswebsite/

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    • URL

      https://sites.google.com/site/takayukinozakiswebsite/

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  • [Remarks]

    • URL

      https://sites.google.com/site/takayukinozakiswebsite/

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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