使用16-DAPSK 之 BICM-ID 的位元標示與碼搜尋

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黃翊嘉(I-Chia Huang) 查詢紙本館藏

畢業系所

通訊工程學系

論文名稱

使用16-DAPSK 之 BICM-ID 的位元標示與碼搜尋
(Bit Labeling and Code Searches for BICM-ID Using 16-DAPSK)

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摘要(中)

位元交錯編碼調變搭配遞迴解碼(bit-interleaved coded modulation with iterative decoding，BICM-ID)是適合於連續衰退通道的通道碼。此外使用相差編碼的BICM-ID，可以避免因前導符號所導致的速率損失，在本論文我們考慮使用16-DAPSK(differential amplitude and phase-shift keying) 的BICM-ID，根據BICM-ID的8-PSK(phase-shift keying)位元標示，我們提出兩種新的位元標示。接著我們對新的位元標示其迴旋碼做籬柵碼搜尋，透過最小距離與模擬結果可以顯示新的位元標示其錯誤效能比原始的相差編碼來得好。在使用新搜尋到的籬柵碼可以進一步改善錯誤效能。

摘要(英)

Bit interleaved coded modulation with iterative decoding (BICM-ID) is suitable for continuous fading channels. Besides, BICM-ID using differential encoding can avoid the rate loss due to pilot symbols. In this thesis, we consider BICM-ID using 16-DAPSK (differential amplitude and phase-shift keying). According to the bit labeling of 8-PSK for BICM-ID, we propose two new bit labeling of 16-DAPSK. In addition, convolutional code for the new bit labeling are searched. Both the minimum distance and the simulation results show that the proposed labeling has better error performance than the original differential encoding, and the searched new codes can further improve error performance.

關鍵字(中)

★ 位元標示
★ 位元交錯編碼調變
★ 遞迴解碼

關鍵字(英)

★ 16-DAPSK
★ BICM
★ BICM-ID

論文目次

目錄
摘要……………………………………………………………………………I
Abstract………………………………………………………………………II
目錄…………………………………………………………………………III
圖表目錄…………………………………………………………………V
緒論…………………………………………………………………1
1.1背景與研究動機…………………………………………………1
1.2內容介紹…………………………………………………………2
相差位元交錯編碼調變……………………………………………3
2.1回顧位元交錯編碼調變…………………………………………3
2.1.1迴旋碼基本架構…………………………………………3
2.1.2 位元交錯器……………………………………………6
2.1.3位元交錯編碼調變系統架構……………………………7
2.1.4回顧軟式回授之遞迴解碼………………………………8
2.2 回顧使用16APSK之相差位元交錯編碼調變…………………10
2.2.1系統架構……………………………………………….10
2.2.2學長碩士論文[11]的作法……………………………12
第三章新提出的兩種相差編碼……………………………………………21
3.1距離定義………………………………………………………21
3.2應用於BICM-ID的新相差編碼………………………………22
3.2.1第一種新相差編碼……………………………………22
3.2.2第二種新相差編碼……………………………………25
3.3相差位元交錯編碼調變之碼搜尋……………………………31
3.4四種相差編碼表使用不同的檢測器…………………………35
3.5 模擬結果……………………………………………………37
3.5.1第一種相差編碼模擬結果……………………………37
3.5.2第二種相差編碼模擬結果……………………………45
3.5.3綜合比較………………………………………………51
第四章結論…………………………………………………………………55
參考文獻……………………………………………………………………56

圖表目錄
I圖目錄
圖2.1.1：(2,1;2)迴旋碼編碼器…………………………………………………4
圖2.1.2：(2,1;2)迴旋碼編碼器之狀態圖………………………………………4
圖2.1.3：(2,1;2)迴旋碼編碼器之柵欄圖………………………………………5
圖2.1.4：(2,1;2)迴旋碼編碼器編碼範例………………………………………5
圖2.1.5：位元交錯示意圖……………………………………………………6
圖2.1.6:位元交錯編碼調變方塊圖……………………………………………7
圖2.1.7:BICM-ID 解碼端方塊圖……………………………………………8
圖2.1.8: BCJR籬柵圖…………………………………………………………9
圖2.2.1:位元交錯編碼調變方塊圖…………………………………………10
圖2.2.2:16APSK星座圖…………………………………………………….10
圖2.2.3:由傳統的相差編碼得到的第一次16APSK 集合分割圖………14
圖 2.2.4:提出的架構，“I”為位元交錯器…………………………………16
圖2.2.5:由傳統的相差編碼得到的第一次16APSK 集合分割圖…………17
圖2.2.6: 相差編碼軟式遞迴模擬結果………………………………………20
圖3.2.1.1: 論文[5]位元標示…………………………………………………22
圖3.2.1.2:第一種新相差編碼，16APSK集合分割圖………………………24
圖3.2.2.1:論文[5]，8-PSK的位元標示及其距離……………………………25
圖3.2.2.2: 第二種新相差編碼所建構的16-DAPSK位元標示，當x_(t-1)=0…26
圖3.2.2.3: 16-DAPSK的位元標示及其距離………………………………27
圖3.2.2.4:四種相差編碼表模擬比較………………………………………30
圖3.3.1: 使用16APSK訊號，8狀態的迴旋碼編碼搜尋器…………………31
圖3.3.2: 第一種新相差編碼，8狀態距離頻譜分析………………………34
圖3.3.3: 第二種新相差編碼，8狀態距離頻譜分析………………………34
圖3.5.1:檢測器[15]，新提出的相差編碼表比較……………………………37
圖3.5.1.1:檢測器[15] 搭配新相差編碼表一 ………………………………38
圖3.5.1.2: 32狀態距離頻譜分析…………………………………………39
圖3.5.1.3:檢測器[9] 搭配新相差編碼表一 ………………………………40
圖3.5.1.4:檢測器[16] 搭配新相差編碼表一 ………………………………41
圖3.5.1.5: 8狀態使用新相差編碼表一，搭配不同檢測器…………………42
圖3.5.1.6: 8狀態使用新相差編碼表一，搭配不同檢測器(fdTs=0.03) ……43
圖3.5.1.7: 16狀態使用新相差編碼表一，搭配不同檢測器………………43
圖3.5.1.8: 32狀態使用新相差編碼表一，搭配不同檢測器………………44
圖3.5.2.1:檢測器[15]搭配新相差編碼表二…………………………………45
圖3.5.2.2: 32狀態距離頻譜分析……………………………………………46
圖3.5.2.3:檢測器[9]搭配新相差編碼表二…………………………………47
圖3.5.2.4:檢測器[16] 搭配新相差編碼表二………………………………48
圖3.5.2.5: 8狀態使用新相差編碼表二搭配不同檢測器…………………49
圖3.5.2.6: 16狀態使用新相差編碼表二搭配不同檢測器…………………50
圖3.5.2.7: 32狀態使用新相差編碼表二搭配不同檢測器…………………50
圖3.5.3.1:表2.2.1與表3.2.2，用論文[6]的籬柵碼與新找到的籬柵碼做比較，使用檢測器[15] ………………………………………………………………52
圖3.5.3.2:表2.2.1與表3.2.2，用論文[6]的籬柵碼與新找到的籬柵碼做比較，使用檢測器[9]………………………………………………………………53
圖3.5.3.3:表2.2.1與表3.2.2，用論文[6]的籬柵碼與新找到的籬柵碼做比較，使用檢測器[16] ………………………………………………………………54

II表目錄
表2.2.1:等效於論文[6]之16-DAPSK相差編碼表…………………………14
表2.2.2:論文[9]所提的相差編碼表………………………………………16
表3.2.1:根據第一種新相差編碼所建構出的新相差編碼表(一)………25
表3.2.2:根據第二種新相差編碼所建構出的新相差編碼表(二)………28
表3.2.3:第二種新相差編碼距離…………………………………………28
表3.2.4: 論文[9]的作者提供的相差編碼表……………………………29
表3.2.5: 論文[9]所提供的相差編碼表距離……………………………29
表3.2.6:四種相差編碼的距離∆_i^2、∆_i^(′^2 ) (i∈0,1,2)的比較…………………30
表3.2.7: 四種相差編碼表距離……………………………………………30
表3.3.1:論文[6]所提的籬柵碼……………………………………………32
表3.3.2:論文[9]所搜尋到的籬柵碼………………………………………32
表3.3.3: 第一種新相差編碼，目前所搜尋到的最佳籬柵碼……………33
表3.3.4: 第二種新相差編碼，目前所搜尋到的最佳籬柵碼……………33
表3.5.1:新相差編碼表一、二距離比較……………………………………37
表3.5.1.1:距離比較使用新相差編碼表一 ………………………………38
表3.5.2.1:距離比較使用新相差編碼表二………………………………45
表3.5.3.1:圖3.5.16距離比較……………………………………………51

參考文獻

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Part I: Information,” IEEE Commun. Mag., vol. 25, no. 2, pp. 5-11,Feb. 1987.
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[15] W. C. Jakes, Microwave Mobile Communications. Piscataway, NJ: IEEE
Press 1993
[17] W. C. Jakes, Microwave Mobile Communications. Piscataway, NJ: IEEE Press 1993.

指導教授

魏瑞益(Ruey-Yi Wei)

審核日期

2016-7-21

推文