人物簡介：王勇超，教授，博士生導師，西安電子科技大學華山學者特聘教授，ISN國家重點實驗室有組織科研自由探索成員，IEEE/中國電子學會/中國通信學會高級會員。2008年9月至2009年12月美國明尼蘇達大學博士后/訪問學者，2016年3月至2017年3月美國普渡大學訪問學者。主要研究方向為信號處理、數(shù)學優(yōu)化方法在無線通信中的應用及相關技術的工程實現(xiàn)。主持包括國家自然科學基金在內(nèi)的科研課題二十余項（近兩年合同金額逾1000萬元），在IEEE通信信號處理主流學術期刊發(fā)表學術論文二十余篇（其中含9篇TSP），申請發(fā)明專利30余項，授權(quán)24項。
近日，通信工程學院ISN國家重點實驗室王勇超教授團隊在信息論頂級學術期刊《IEEE Transactions on Information Theory》上發(fā)表了題為“Decoding Nonbinary LDPC Codes via Proximal-ADMM Approach”的學術論文（DOI:10.1109/TIT.2022.3147906）。論文第一作者為王勇超教授，團隊博士生白晶（畢業(yè)后就職于石家莊鐵道大學）和王勇超教授為論文共同通訊作者。
低密度奇偶校驗（Low-Density Parity-Check，LDPC）碼是一種能夠逼近香農(nóng)極限的糾錯碼，在包括5G在內(nèi)的現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中得到廣泛應用。與二元LDPC碼相比，多元LDPC碼在中短碼長區(qū)域具有更優(yōu)異的糾錯性能和更強的抗突發(fā)錯誤能力，且容易與高階調(diào)制相結(jié)合獲得更高的傳輸速率和頻譜效率。
目前主流的多元LDPC譯碼算法基于置信傳播（Belief Propagation，BP）策略，通過迭代方式計算近似邊界概率的方式構(gòu)建譯碼算法。然而在實際應用中，BP譯碼算法迭代過程理論上無法保證收斂，且往往存在誤碼平臺高的缺點。針對上述難題，王勇超教授團隊基于臨近算子和交替方向乘子（Proximal-ADMM）方法，在國際上首次提出了具有收斂保證且譯碼性能優(yōu)良的多元LDPC譯碼方法。
具體而言，團隊采用校驗節(jié)點度分解方法將伽羅華域GF(2q)上的一般多元校驗方程轉(zhuǎn)換為有限域GF（2）上三元校驗方程方程組，進而將有限域上的校驗方程等效為歐氏空間中的二元線性約束。通過應用線性松弛、增加冗余約束以及在目標函數(shù)增加非凸二次懲罰項等技術，構(gòu)造了新的多元LDPC碼準最大似然譯碼模型。在此基礎上，通過利用譯碼模型中的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，設計了可并行工作的Proximal-ADMM譯碼算法。理論分析指出：Proximal-ADMM譯碼算法在每次迭代中的計算復雜度與LDPC碼的碼長呈線性關系，不需要低效率的奇偶多面體投影操作，且迭代算法具有收斂保證。仿真結(jié)果表明：該譯碼算法不僅能夠獲得比當前主流多元BP譯碼算法更好的糾錯性能，而且與現(xiàn)有的數(shù)學規(guī)劃譯碼算法相比具有更高的譯碼效率。
（文/薛 瑄）
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