polar kodları ne demek?

Polar Kodları

Polar kodları, Claude Shannon'ın gürültülü kanal kodlama teoremi'ne ulaşan ilk pratik kodlama şemasıdır. Bu teorem, belirli bir kanal için bir kanal kapasitesi (C) olduğunu ve bu kapasitenin altında bir bilgi oranı (R < C) için, hata olasılığı sıfıra yakın olan bir kodlama şeması bulunabileceğini belirtir. Polar kodları, bu teorik sınıra yaklaşabilen bir yöntem sunar.

Temel çalışma prensibi şu şekildedir:

  1. Kanal Polarizasyonu: Polar kodları, bir kanalın "polarize" edilebileceğini gösterir. Bu, bazı alt kanalların neredeyse tamamen gürültüsüz hale gelirken, diğerlerinin neredeyse tamamen gürültülü hale geldiği anlamına gelir.

  2. Bilgi Bitlerinin Atanması: Bilgi bitleri (mesaj), daha güvenilir (gürültüsüz) alt kanallara atanır. Gürültülü alt kanallar ise "dondurulmuş" bitler (genellikle sıfırlar) ile doldurulur.

  3. Kodlama: Bilgi ve dondurulmuş bitler, bir polar kodlayıcıdan geçirilir. Bu kodlayıcı, genellikle basit XOR işlemleri ve bit ters çevirme işlemleri içerir.

  4. Kod Çözme: Alıcı tarafında, kod çözücü, alınan sinyali kullanarak orijinal bilgi bitlerini tahmin etmeye çalışır. Başarılı kod çözme algoritmaları arasında Sıralı İptal (SC) kod çözme ve Liste Sıralı İptal (SCL) kod çözme bulunur. SCL, daha iyi performans sağlar ancak daha karmaşıktır.

Avantajları:

  • Kanal Kapasitesine Yakın Performans: Uygun parametrelerle, polar kodları kanal kapasitesine çok yakın bir performans sergileyebilir.
  • Düşük Kodlama/Kod Çözme Karmaşıklığı: Özellikle SC kod çözme ile, polar kodları göreceli olarak düşük karmaşıklığa sahiptir.
  • Esneklik: Polar kodlar, farklı kanal koşullarına ve performans gereksinimlerine uyacak şekilde adapte edilebilir.

Dezavantajları:

  • Kısa Blok Boyutlarında Performans Kaybı: Polar kodların teorik kapasiteye ulaşması için uzun blok boyutları gereklidir. Kısa blok boyutlarında performans düşüşleri yaşanabilir.
  • Kod Tasarımı Zorluğu: Uygun bir polar kod tasarlamak, özellikle karmaşık kanal koşullarında zor olabilir.

Önemli Kavramlar: