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| 講演名 | 2024-01-18 13:15 ［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）  IT2023-42 SIP2023-75 RCS2023-217 |
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| 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）． |
| （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 on a 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 polynomial to penalize a vector far from a codeword as a regularizer in the approximate MAP objective function. A code proximal operator is naturally derived from a code-constraint polynomial. The proposed algorithm, called proximal decoding, can be described by a simple recursive formula consisting of the gradient descent step for a negative log-likelihood function corresponding to the channel conditional probability density function and the code proximal operation regarding the code-constraint polynomial. Proximal decoding is experimentally shown to be applicable to several non-trivial channel models such as LDPC-coded massive MIMO channels, correlated Gaussian noise channels, and nonlinear vector channels. |
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| キーワード | （和） | 近接勾配法 / LDPC符号 / 復号 / 符号制約多項式 / / / / |
| （英） | Proximal gradient descent / LDPC codes / code-constraint polynomial / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 123, no. 338, IT2023-42, pp. 68-68, 2024年1月. | |
| 資料番号 | IT2023-42 | |
| 発行日 | 2024-01-11 (IT, SIP, RCS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | IT2023-42 SIP2023-75 RCS2023-217 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SIP IT RCS |
| 開催期間 | 2024-01-18 - 2024-01-19 |
| 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） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | IT |
| 会議コード | 2024-01-SIP-IT-RCS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 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） | A Revisit to Proximal Decoding for LDPC codes |
| サブタイトル（英） | |
| 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 / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 和田山 正 / Tadashi Wadayama / ワダヤマ タダシ |
| 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) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2024-01-18 13:15:00 |
| 発表時間 | 50分 |
| 申込先研究会 | IT |
| 資料番号 | IT2023-42, SIP2023-75, RCS2023-217 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | no.338(IT), no.339(SIP), no.340(RCS) |
| ページ範囲 | p.68 |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2024-01-11 (IT, SIP, RCS) |
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