| 講演名 | 2024-01-18 ［招待講演］近接勾配法に基づくLDPC符号の復号法について 和田山 正(名工大), |
|---|---|
| PDFダウンロードページ |  PDFダウンロードページへ |
| 抄録(和) | 本招待講演では，著者らが提案した近接勾配法を中心として，最適化手法をベースとするLDPC符号の復号法について解説する．凸最適化問題を解くための近接勾配法は，スパース信号再構成などの逆問題を解く技法として信号処理分野では広く利用されてきているが，LDPC符号の復号問題への適用はこの論文にて初めて議論がなされた．提案法の核となるアイデアは，通信路に対応する負対数尤度と符号制約多項式(ペナルティ関数)からなる目的関数に対して，近接勾配法を適用して最小化を行うことにより近似的最大事後確率復号を実現する点にある．負対数尤度関数を適切に変更することで，広範なクラスの通信路に対して提案復号法を利用することができる．計算機実験の結果，現代の無線通信システムにおいて極めて重要なLDPC符号化MIMO通信路において，デファクトスタンダートである既存手法(MMSE信号検出とビリーフプロパゲーションの組み合わせ手法)と比較して，提案復号法は顕著な復号性能の改善を与えることが示されている．また，有色ガウス雑音通信路や非線形性を有する通信路など，効率的な復号法の構成が困難である通信路への適用についてもその有効性が実験的に示されている．さらに，提案法における復号計算量と復号性能のトレードオフは良好であり，今後，実応用に関する研究の進展が期待される．本論文(Wadayama and Takabe, IEICE EA, no. 3 pp. 359-367 (2023))は，2022年度 電子情報通信学会 論文賞を受賞した（受賞論文の紹介は電子情報通信学会論文誌2023年7月号掲載）． |
| 抄録(英) | In this invited talk, our proposed algorithm, {em proximal decoding}, is revisited and some optimization-based decoding algorithm for LDPC codes are surveyed. The proximal decoding is based ona proximal gradient method for solving an approximate maximum a posteriori (MAP) decoding problem. The key idea of the proposed algorithm is the use of a code-constraint polynomialto penalize a vector far from a codewordas a regularizer in the approximate MAP objective function. A code proximal operator is naturallyderived from a code-constraint polynomial. The proposed algorithm, called proximal decoding, can be described by a simple recursive formulaconsisting of the gradient descent step for a negative log-likelihood functioncorresponding to the channel conditional probability density functionandthe code proximal operation regarding the code-constraint polynomial. Proximal decoding isexperimentally shown to be applicableto several non-trivial channel models such as LDPC-coded massive MIMO channels, correlated Gaussian noise channels, and nonlinear vector channels. |
| キーワード(和) | 近接勾配法 / LDPC符号 / 復号 / 符号制約多項式 |
| キーワード(英) | Proximal gradient descent / LDPC codes / code-constraint polynomial |
| 資料番号 | IT2023-42,SIP2023-75,RCS2023-217 |
| 発行日 | 2024-01-11 (IT, SIP, RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SIP / IT / RCS |
|---|---|
| 開催期間 | 2024/1/18(から2日開催) |
| 開催地（和） | 東北大学 青葉記念会館 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 無線通信のための信号処理，学習，数理，情報理論および一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 仲地 孝之(琉球大) / 小嶋 徹也(東京高専) / 樋口 健一(東京理科大) |
| 委員長氏名（英） | Takayuki Nakachi(Ryukyu Univ.) / Tetsuya Kojima(Tokyo Kosen) / Kenichi Higuchi(Tokyo Univ. of Science) |
| 副委員長氏名（和） | 市毛 弘一(横浜国大) / 西川 清史(都立大) / 野上 保之(岡山大) / 児島 史秀(NICT) / 牟田 修(九大) / 石井 直人(NEC) |
| 副委員長氏名（英） | Koichi Ichige(Yokohama National Univ.) / Kiyoshi Nishikawa(okyo Metropolitan Univ.) / Yasuyuki Nogami(Okayama Univ.) / Fumihide Kojima(NICT) / Osamu Muta(Kyushu Univ.) / Naoto Ishii(NEC) |
| 幹事氏名（和） | 今泉 祥子(千葉大) / 京地 清介(工学院大) / 細谷 剛(早大) / 眞田 亜紀子(長岡技科大) / 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / 酒井 学(三菱電機) |
| 幹事氏名（英） | Shoko Imaizumi(Chiba Univ.) / Seisuke Kyochi(Kogakuin Univ.) / Go Hosoya(Waseda Univ.) / Akiko Manada(Nagaoka Univ. of Tech.) / Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm) / Osamu Nakamura(Sharp) / Manabu Sakai(Mitsubishi Electric) |
| 幹事補佐氏名（和） | 吉田 太一(電通大) / 塩田 さやか(都立大) / 松田 哲直(埼玉大) / 岩渕 匡史(NTT) / 菅野 一生(KDDI総合研究所) / 張 裕淵(東工大) / 丸田 一輝(東京理科大) / 立石 貴一(NTTドコモ) |
| 幹事補佐氏名（英） | Taichi Yoshida(UEC) / Sayaka Shiota(Tokyo Metropolitan Univ.) / Tetsunao Matsuta(Saitamai Univ.) / Masashi Iwabuchi(NTT) / Issei Kanno(KDDI Research) / Yuyuan Chang(Tokyo Inst. of Tech) / Kazuki Maruta(Tokyo Univ. of Science) / Kiichi Tateishi(NTT Docomo) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Signal Processing / Technical Committee on Information Theory / Technical Committee on Radio Communication Systems |
|---|---|
| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［招待講演］近接勾配法に基づくLDPC符号の復号法について |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Talk] A Revisit to Proximal Decoding for LDPC codes |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 近接勾配法 / Proximal gradient descent |
| キーワード(2)（和/英） | LDPC符号 / LDPC codes |
| キーワード(3)（和/英） | 復号 / code-constraint polynomial |
| キーワード(4)（和/英） | 符号制約多項式 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 和田山 正 / Tadashi Wadayama |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学(略称：名工大) Nagoya institute of Technology(略称：NiTech) |
| 発表年月日 | 2024-01-18 |
| 資料番号 | IT2023-42,SIP2023-75,RCS2023-217 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | IT-338,SIP-339,RCS-340 |
| ページ範囲 | pp.68-68(IT), pp.68-68(SIP), pp.68-68(RCS), |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2024-01-11 (IT, SIP, RCS) |