低密度パリティ検査畳込み符号とその応用に関する研究

• 研究課題/領域番号: 23760328
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 笠井 健太 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (70431997)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 空間結合符号 / 誤り訂正符号 / 有記憶通信路 / LDPC符号 / LDPC畳み込み符号 / 噴水符号 / 畳み込みLDPC符号 / 国際情報交流

研究成果の概要

Hsu-Anastasopoulos空間結合符号とMacKay-Neal空間結合符号を提案した．この提案符号が２元消失通進路において，有限の次数分布で通信路容量を達成することを証明した．さらに提案符号の高速符号化法を考案し，提案符号をもとにした通信路容量を達成するレートレス符号の設計を行った．量子誤り訂正に関して，多元符号と空間結合量子誤り訂正符号の提案を行い，任意の一般化消失通信路の対称情報レートを万能に達成することを証明した．

研究成果

• [雑誌論文] Iterative Predistortion of the Nonlinear Satellite Channel (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Deleu, M. Dervin, K. Kasai and F. Horlin
  • 雑誌名: IEEE Transaction on Communications 巻: 62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Weight Distribution for Non-binary Cluster LDPC Code Ensemble (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Nozaki, K. Kasai and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: IEICE Trans. on Fundamentals 巻: E96-A ページ: 2382-2390
  • NAID: 130003385287
  • 査読あり
• [雑誌論文] Achieving Near Capacity of Non-Binary LDPC Coded Large MIMO Systems with a Novel Ultra Low-Complexity Soft- Output Detector (2013)
  • 著者名/発表者名: P. Suthisopapan, K. Kasai, A. Meesomboon, and V. Imtawil
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Wireless Communications 巻: 12 ページ: 5185-5199
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Dimensional Spatially-Coupled Codes (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Ohashi, K. Kasai, and K. Takeuchi
  • 雑誌名: Proc. IEEE Int. Symp. Inf. Theory (ISIT 2013) 巻: 1 ページ: 2448-2452
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatially-Coupled Multi-Edge Type LDPC Codes with Bounded Degrees that Achieve Capacity on the BEC under BP Decoding (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Obata, Y.-Y. Jian, K. Kasai, and H. D. Pfister
  • 雑誌名: Proc. IEEE Int. Symp. Inf. Theory (ISIT 2013) 巻: 1 ページ: 2433-2437
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatially-Coupled Precoded Rateless Codes (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Sakata, K. Kasai, and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: Proc. IEEE Int. Symp. Inf. Theory (ISIT 2013) 巻: 1 ページ: 2438-2442
  • 査読あり
• [雑誌論文] Message Passing Algorithm with MAP Decoding on Zigzag Cycles for Non-binary LDPC Codes (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Nozaki, K. Kasai, and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: Proc. IEEE Int. Symp. Inf. Theory (ISIT 2013) 巻: 1 ページ: 2825-2829
  • NAID: 110009666487
  • 査読あり
• [雑誌論文] Weight Distribution for Non-binary Cluster LDPC Code Ensemble (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Nozaki, M. Masaki, K. Kasai, and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: Proc. IEEE Int. Symp. Inf. Theory (ISIT 2013) 巻: 1 ページ: 2830-2834
  • NAID: 130003385287
  • 査読あり
• [雑誌論文] FFT-SPA Non-Binary LDPC Decoding on GPU (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Andrade, G. Falcao, V. Silva, and K. Kasai
  • 雑誌名: Proc. of Int. Conf. on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP 2013) 巻: 1 ページ: 5099-5103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Single-Cycle Structure on Iter- ative Decoding of Low-Density Parity-Check Codes (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Mori, T. Tanaka, K. Kasai and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Information Theory 巻: 59 ページ: 238-253
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Error Floors for Non-binary LDPC Codes over General Linear Group through q-ary Memoryless Symmetric Channels (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nozaki, K. Kasai and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: IEICE Trans. on Fundamentals 巻: E95-A ページ: 2113-2121
  • NAID: 10031161342
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analytical Solution of Covariance Evolution for Irregular LDPC Codes (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nozaki, K. Kasai and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Information Theory 巻: 58 ページ: 4770-4780
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fountain Coding via Multiplicatively Repeated Non-Binary LDPC Codes (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kasai, D. Declercq and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Communications 巻: 60 ページ: 2077-2083
• [雑誌論文] Simple Nonbi- nary Coding Strategy for Very Noisy Relay Channels (2012)
  • 著者名/発表者名: Suthisopapan, K. Kasai, A. Meesomboon, V. Imtawil and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: IEICE Trans. on Fundamentals 巻: E95-A ページ: 2122-2129
  • NAID: 10031161343
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Error Correction beyond the Bounded Distance Decoding Limit (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kasai, M. Hagiwara, H. Imai and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Information Theory 巻: vol. 58, no. 2 ページ: 1223-1230
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Error Floors of Non-Binary LDPC Codes over BEC (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nozaki, K. Kasai and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals 巻: vol. E95-A, no. 1 ページ: 381-390
  • NAID: 10030535259
  • 査読あり
• [雑誌論文] Weight Distribution of Non-binary LDPC Codes (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Kasai , C. Poulliat , D. Declercq, K. Sakaniwa
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals 巻: E94-A, no. 4 ページ: 1106-1115
  • NAID: 10029503495
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiplicatively Repeated Non- Binary LDPC Codes (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kasai, D. Declercq, C. Poulliat and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Information Theory 巻: vol. 57, no. 10 ページ: 6788-6795
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Error Floors of Non-Binary LDPC Codes over MBIOS Channel (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nozaki, K. Kasai and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals 巻: vol. E94-A no.11 ページ: 2144-2152
  • NAID: 10030191529
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Stopping Constellation Distribution for Irregular Non-binary LDPC Code Ensemble (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nozaki, K. Kasai and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals 巻: E94-A no.11, ページ: 2153-2160
  • NAID: 10030191540
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatially Coupled Protograph-based LDPC Codes for Decode-and-Forward in Erasure Relay Channel (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Uchikawa, K. Kasai and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals 巻: vol. E94-A no.11 ページ: 2127-2134
  • NAID: 10030191490
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Performance of Rate-compatible Non-Binary LDPC Convolutional Codes (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Uchikawa, K. Kasai and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals 巻: E94-A no.11 ページ: 2135-2143
  • NAID: 10030191513
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatially-Coupled MacKay-Neal Codes and Hsu-Anastasopoulos Codes (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kasai and K. Sakaniwa
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals 巻: vol. E94, no. 11 ページ: 2161-2168
  • NAID: 10030191554
  • 査読あり
• [学会発表] Spatially-Coupled MacKay-Neal Codes with No Bit Nodes of Degree Two Achieve the Capacity of BEC (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Okazaki and K. Kasai
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Information Theory
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2014-06-29 – 2014-07-04
• [学会発表] Spatially-Coupled Precoded Rateless Codes with Bounded Degree Achieve the Capacity of BEC under BP decoding (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Sakata, K. Kasai and K. Sakaniwa
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Information Theory
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2014-06-29 – 2014-07-04
• [学会発表] Non-Binary LDPC Codes with Large Alphabet Size (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tazoe and K. Kasai
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Information Theory
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2014-06-29 – 2014-07-04
• [学会発表] Sum-Product アルゴリズムと誤り訂正符号 (2013)
  • 著者名/発表者名: 笠井 健太
  • 学会等名: 九州大学マス・フォア・インダストリ研究所
  • 発表場所: 九州大学マス・フォア・インダストリ研究所（福岡）
  • 招待講演
• [学会発表] Efficient Termination of Spatially-Coupled Codes (2012)
  • 著者名/発表者名: Tazoe, K. Kasai and K. Sakaniwa
  • 学会等名: IEEE Information Theory Workshop
  • 発表場所: Lausanne, Switzerland
  • 招待講演
• [学会発表] Asymptotic analysis of spatially coupled MacKay-Neal and Hsu-Anastasopoulos LDPC codes (2012)
  • 著者名/発表者名: D. G. M. Mitchell, K. Kasai, M. Lentmaier, and D. J. Costello
  • 学会等名: Interna- tional Symposium on Information Theory and its Applications
  • 発表場所: Oahu, Hawaii, USA
• [学会発表] Approaching capacity of large MIMO systems by non-binary LDPC codes and MMSE detection (2012)
  • 著者名/発表者名: P. Suthisopapan, K. Kasai, V. Imtawil and A. Meesomboon
  • 学会等名: IEEE Int. Symp. Inf. Theory
  • 発表場所: MIT, USA
• [学会発表] Analysis of error floors of generalized non-binary LDPC codes over q-ary memoryless symmetric channels (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nozaki, K. Kasai, and K. Sakaniwa
  • 学会等名: IEEE Int. Symp. Inf. Theory
  • 発表場所: MIT, USA
• [学会発表] Iterative encoding with Gauss- Seidel method for spatially-coupled low-density lattice codes (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Uchikawa, B .M. Kurkoski, K. Kasai, and K. Sakaniwa
  • 学会等名: IEEE Int. Symp. Inf. Theory
  • 発表場所: MIT, USA
• [学会発表] Code design for very noisy relay channels (2012)
  • 著者名/発表者名: P. Suthisopapan, K. Kasai, A. Meesomboon, V. Imtawil, and K. Sakaniwa
  • 学会等名: IEEE Int. Symp. Inf. Theory
  • 発表場所: MIT, USA
• [学会発表] Spatially-coupled binary MacKay-Neal codes for channels with non-binary inputs and affine subspace outputs (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kasai, T. Nozaki, and K. Sakaniwa
  • 学会等名: IEEE Int. Symp. Inf. Theory
  • 発表場所: MIT, USA
• [学会発表] 符号理論の新しい潮流 (2011)
  • 著者名/発表者名: 笠井 健太
  • 学会等名: 電子情報通信学会第 34回情報理論とその応用シンポジ ウム,ワークショ ップ(招待講演)
  • 発表場所: 雫石, 岩手
• [学会発表] LDPC 符号とその応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 笠井 健太
  • 学会等名: 電気学会シリコンナノデバイス集積化技術調査専門委員会(招待講演)
  • 発表場所: 早稲田大学
• [学会発表] 空間結合符号のその応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 笠井 健太
  • 学会等名: LDPC 符号ワークショ ップ, 電子情報通信学会情報理論研究会(招待講演)
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] The Many Applications of Spatially-Coupled Codes (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kasai
  • 学会等名: IEEE Information Theory Workshop
  • 発表場所: Paraty, Brazil
• [学会発表] 空間結合 (l, 3, 3) MacKay-Neal 符号が通信路容量を達成することの証明
  • 著者名/発表者名: 岡崎卓弥, 笠井 健太, 坂庭 好一
  • 学会等名: 電子情報通信学会 情報理論研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学
• [学会発表] 空間結合 Hsu-Anastasopoulos 噴水符号が通信路容量を達成することの証明
  • 著者名/発表者名: 坂田幸佑, 笠井 健太, 坂庭 好一
  • 学会等名: 電子情報通信学会 情報理論研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学
• [学会発表] 空間結合符号とその研究動向
  • 著者名/発表者名: 笠井 健太
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 招待講演
• [学会発表] 空間結合符号を用いたパケット消失訂正符号
  • 著者名/発表者名: 坂田幸佑, 笠井 健太, 坂庭 好一
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 招待講演
• [学会発表] 空間結合 Hsu-Anastasopoulos 噴水符号が通信路容量を達成するための必要条件
  • 著者名/発表者名: 坂田幸佑, 笠井 健太, 坂庭 好一
  • 学会等名: 第 36 回 情報理論とその応用シンポジウム (SITA2013)
  • 発表場所: 静岡県伊東市
• [学会発表] Non-Binary LDPC Codes with Large Symbol Size
  • 著者名/発表者名: K. Tazoe, K. Kasai and K. Sakaniwa
  • 学会等名: 第 36 回 情報理論とその応用シンポジウム (SITA2013)
  • 発表場所: 静岡県伊東市
• [学会発表] 空間結合 LDPC 符号を用いた多値変調方式の特性改善
  • 著者名/発表者名: 成清 善一, 高田 政幸, 笠井 健太, 坂庭 好一
  • 学会等名: 第 36 回 情報理論とその応用シンポジウム (SITA2013)
  • 発表場所: 静岡県伊東市