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| 講演名 | 2024-05-30 12:50 深層展開を適用した近接勾配復号法に関する検討 ○伊藤朝陽・魏 藍天・和田山 正（名工大）  IT2024-1 EMM2024-1 |
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| 抄録 | （和） | 本稿では，MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)通信路における低密度パリティ検査（Low Density Parity Check: LDPC）符号の検出と復号において，深層展開を適用した近接勾配復号法を検討する．近接勾配復号法 (Proximal Decoding)は，数理最適化手法である近接勾配法に基づくアルゴリズムであり，勾配降下ステップと符号近接ステップを繰り返すことで復号を行う既存の手法である．提案法では，近接勾配復号法に対して学習可能パラメータを埋め込み，深層学習の技術である確率的勾配降下法や誤差逆伝播法を用いてパラメータを最適化する手法である深層展開を適用したDU-Proximal(Deep Unfolding Proximal Decoding)法を提案し，誤り訂正能力の向上と収束特性の改善を目指す．計算機実験においては，MMSE(Minimum Mean Squared Error)信号検出法，tanh信号検出法，MMSE+BP(Belief Propagation)アルゴリズムと誤り訂正能力の比較を行う．計算機実験の結果，深層展開によるパラメータ最適化を行うことで性能向上が得られることが明らかとなった．また，SN比が高い領域において，より顕著に誤り訂正能力が向上することが確認された． |
| （英） | In this paper, we investigate the application of DU (Deep Unfolding) to the proximal decoding method for detecting and decoding LDPC (Low Density Parity Check) codes in MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)channel. The Proximal Decoding is an algorithm based on the mathematical optimization technique of proximal gradient methods, which decodes by iterating between the gradient descent step and the code-proximal step. We propose DU-Proximal (Deep Unfolding Proximal Decoding), which introduces learnable parameters into the proximal decoding and optimizes these parameters using stochastic gradient descent and backpropagation, techniques from deep learning, aiming to improve error correction capabilities and convergence properties. In our experiments, we compare the performance of the proposed method with the MMSE (Minimum Mean Squared Error) signal detection method, the tanh signal detection method, and the MMSE signal detection method combined with BP (Belief Propagation) decoding. The results of the experiments reveals that performance improvements are achieved through parameter optimization by deep unfolding. Moreover, the results indicate that performance is significantly enhanced in regions of high signal-to-noise ratio. | |
| キーワード | （和） | 深層展開 / MIMO通信路 / 信号検出 / LDPC符号 / 近接勾配復号法 / / / |
| （英） | deep unfolding / MIMO channel / signal detection / LDPC code / proximal decoding / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 48, IT2024-1, pp. 1-6, 2024年5月. | |
| 資料番号 | IT2024-1 | |
| 発行日 | 2024-05-23 (IT, EMM) | |
| 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 | IT2024-1 EMM2024-1 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | IT EMM |
| 開催期間 | 2024-05-30 - 2024-05-31 |
| 開催地（和） | 千葉大学 西千葉キャンパス |
| 開催地（英） | Chiba University (Nishi-Chiba Campus) |
| テーマ（和） | 情報セキュリティ，情報理論，情報ハイディング，一般 |
| テーマ（英） | Information Security, Information Theory, Information Hiding, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | IT |
| 会議コード | 2024-05-IT-EMM |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 深層展開を適用した近接勾配復号法に関する検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study of Proximal Decoding enhanced by Deep Unfolding |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 深層展開 / deep unfolding |
| キーワード(2)（和/英） | MIMO通信路 / MIMO channel |
| キーワード(3)（和/英） | 信号検出 / signal detection |
| キーワード(4)（和/英） | LDPC符号 / LDPC code |
| キーワード(5)（和/英） | 近接勾配復号法 / proximal decoding |
| 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） | 伊藤 朝陽 / Asahi Ito / イトウ アサヒ |
| 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： NIT) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 魏 藍天 / Lantian Wei / ギ ランテン |
| 第2著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学 (略称： 名工大) Nagoya Institute of Technology (略称： NIT) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 和田山 正 / Tadashi Wadayama / ワダヤマ タダシ |
| 第3著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学 (略称： 名工大) Nagoya Institute of Technology (略称： NIT) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2024-05-30 12:50:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | IT |
| 資料番号 | IT2024-1, EMM2024-1 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.48(IT), no.49(EMM) |
| ページ範囲 | pp.1-6 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2024-05-23 (IT, EMM) |
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