Multilevel Binary Polar-Coded Modulation Achieving the Capacity of Asymmetric Channels
研究了一种仅使用二进制极化码和Honda Yamamoto概率成形的多级编码调制方案。该计划是实现离散无记忆通道的容量与输入字母的基数的2的幂。有限长度实现的性能进行比较,极性编码的概率幅度整形和恒定成分分布匹配。
2022-06-13 cs.IT math.IT
LDPC Coded Modulation with Probabilistic Shaping for Optical Fiber Systems
提出了一种具有概率整形、优化交织器和非迭代解映射的LDPC编码调制方案。全场模拟显示,与均匀分布的输入相比,传输距离增加了8%。
2015-01-08 cs.IT math.IT
Coded Modulation Schemes for Voronoi Constellations
本文针对多维Voronoi星座图(VCs)在前向纠错编码后缺乏保持增益方案的问题,设计了基于软判决FEC码的BICM和MLCM编码调制方案及三种映射与LLR计算算法,仿真表明在AWGN信道下VCs比QAM获得最高1.84 dB和0.99 dB的SNR增益且复杂度极低。
2023-08-01 cs.IT math.IT
Multilevel Polar-Coded Modulation
提出了一个框架,允许联合描述和优化的二进制极性编码和多级编码(MLC)的方法,$2^m$ -ary数字脉冲幅度调制(PAM)。详细指出了极性编码和多级编码在概念上的等价性。基于信道极化现象的一种新的表征,在这种编码调制方案采用极化码的比特标记的最佳选择规则的开发。AWGN信道的仿真结果。
2013-01-18 cs.IT math.IT
Polar-Coded Pulse Position Modulation for the Poisson Channel
提出了一种用于深空光通信的偏振编码调制方案。研究了具有脉冲位置调制(PPM)的光子计数泊松信道.我们使用的事实,PPM是特别适合于与多级代码来设计一个极化编码调制方案的系统中考虑。证明了基于高斯近似的泊松信道极化码的构造是准确的。该方案使用了循环冗余校验外码和一个连续的取消解码器与列表解码,它被证明是优于竞争计划。
2018-12-07 cs.IT math.IT
Importance of Symbol Equity in Coded Modulation for Power Line Communications
使用具有置换码的多频移键控调制解决了电力线通信系统中的永久窄带噪声干扰问题。在本文中,我们扩展这种编码调制方案的基础上置换码一般的代码,并引入了一个额外的新参数,更精确地捕捉代码的性能对永久窄带噪声。因此,我们定义了一类新的代码,即,公平的符号重量码,这是最佳的关于这个措施。
2013-08-26 cs.IT math.IT
Distributed Coded Modulation Schemes for Multiple Access Relay Channels
在本文中,我们研究了多址中继信道的网络嵌套编码调制方案。研究了基于网络编码调制的分布式卷积码的分布式系统的性能。推导了最大似然序列检测(MLSD)分布式系统误码性能的解析上界。所研究的系统的构造界被证明是渐近紧的增加信道信噪比(SNR)值
2022-03-15 cs.IT eess.SP math.IT
On the latency of multi-level polar coded modulations
与比特交织编码调制相比,多级编码的一个普遍假设的缺点是其高延迟:实际上,必须顺序解码各个级别。在本文中,我们考虑极化码来编码每个级别。我们表明,解码的时间复杂度的多级方案,使用逐次取消列表解码每个极化码,只有1.5倍的一个单一的极化码,无论信噪比和级别的数量。
2022-06-01 cs.IT math.IT
Low-complexity Receiver for Multi-Level Polar Coded Modulation in Non-Orthogonal Multiple Access
非正交多址(NOMA)方案已经被证明相对于正交多址(OMA)增加多址可实现速率。在本文中,我们提出了一种新的通信系统,结合多级编码调制和极化码在NOMA的情况下。相对于现有技术的解决方案,所提出的方案的计算复杂性降低。我们还强调了出错率性能和计算复杂性之间的权衡。
2017-01-20 cs.IT math.IT
Quantization for Soft-Output Demodulators in Bit-Interleaved Coded Modulation Systems
研究了比特交织编码调制(BICM)系统中对数似然比(LLR)的量化问题。我们建议设计的量化器,使量化器的输出成为等概率。我们调查半解析和数值上的遍历和中断容量在单天线和多天线信道不同的量化器。最后,我们展示了比特出错率模拟BICM系统的LLR量化使用率1/2低密度奇偶校验码。
2009-05-05 cs.IT math.IT
Cache-Aided Modulation for Heterogeneous Coded Caching over a Gaussian Broadcast Channel
编码缓存是一种信息理论方案,通过在低高峰时段部分预取用户本地存储中的文件来减少高峰时段的流量。本文认为异构分散式缓存系统的用户和内容库文件的缓存可能有不同的大小。服务器通过高斯广播信道与用户通信。本文的主要贡献是一种新的调制策略,映射的编码缓存交付阶段产生的多播消息的信号星座的符号,使用户可以利用他们的缓存内容解调所需的符号具有更高的可靠性。为了简单起见,在本文中,我们只专注于未编码调制和逐符号的错误概率。然而,我们的方案结合多级编码调制可以扩展到信道编码在一个更大的块长度。
2020-01-16 cs.IT math.IT
On the Asymptotic Performance of Bit-Wise Decoders for Coded Modulation
研究了高斯平坦衰落信道下编码调制的两种译码器结构:最大似然码元译码器和基于比特交织编码调制范式的(次优)比特译码器。我们考虑一个16进制正交幅度星座标记的灰色标签。它示出的成对错误概率方面的渐近损失,对于任何两个码字所造成的逐位解码器,是有界的1.25 dB。分析还表明,对于高斯信道的渐近损失是零的线性码,包括所有的速率1/2卷积码的范围很广。
2013-06-17 cs.IT math.IT
Bit-interleaved coded modulation in the wideband regime
研究了高斯信道下比特交织编码调制(BICM)的宽带特性。在低信噪比(SNR)的通用信号星座的编码调制容量的泰勒展开推导和用于确定相应的扩展的BICM容量。给出了最小每比特能量和宽带斜率的简单公式。BICM被发现是次优的意义上,它的最小能量每比特可以大于编码调制方案的相应值。使用M-PAM或M^2-QAM上的标准格雷映射的每比特的最小能量由简单公式给出,并且示出为随着M增加而接近-0.34dB。使用低SNR扩展,在宽带体制中功率和带宽之间的一般权衡用于示出功率损耗如何可以与带宽增益进行权衡。
2007-10-22 cs.IT math.IT
Bit-permuted coded modulation for polar codes
我们考虑在AWGN信道上使用具有高阶调制的极化码的问题。与先前的工作不同,我们专注于使用调制独立的极化码。也就是说,不基于所使用的调制来重新设计极化码。相反,我们提出了比特置换编码调制(BPCM):一种用于任意极化码的多级编码(MLC)方法的技术。BPCM技术利用MLC和极化码之间的自然联系。它涉及在将极化码映射到更高阶调制之前应用比特置换。经由密度演进设计比特置换以将由高阶调制的各种比特级别提供的速率与极化码的速率相匹配。我们证明了性能的BPCM技术使用链路模拟和密度演化的AWGN信道。我们比较了BPCM技术和比特交织编码调制(BICM)技术。当使用为BPSK调制设计的极化码时,我们显示了BPCM在BICM上的增益,其中随机交织器对于4-ASK、8-ASK和16-ASK分别高达0.2 dB、0.7 dB和1.4 dB。
2016-09-30 cs.IT math.IT
Polar Coded Modulation via Hybrid Bit Labeling
比特交织编码调制(BICM)和多级编码调制(MLC)通常用于组合极化码与高阶调制。BICM具有设计简单、编码调制分离等优点,而MLC在逐次抵消译码下表现出更好的性能。在本文中,我们提出了一种混合极化编码调制方案,位于BICM和MLC之间,其中一小部分的比特被分配给集分区(SP)标记,其余的比特被分配给格雷标记。SP标记的比特使用类似于MLC的迭代解调和极化解码进行顺序解调,而Gray标记的比特首先被并行解调,然后被发送用于类似于BICM的解码。极化码或其他信道码(诸如LDPC码)可以用于格雷标记的比特。对于256-QAM上的长度2048速率1/2极化码,BICM(仅格雷标记)和MLC(仅SP标记)之间的性能差距可以通过混合方案几乎完全闭合。值得注意的是,混合方案具有比MLC显著的延迟优势。这些性能增益使得所提出的方案对于诸如6 G的未来通信系统具有吸引力。
2022-02-15 cs.IT math.IT
Simple Closed-Form Approximations for Achievable Information Rates of Coded Modulation Systems
直观的球包装参数是用来获得可实现的编码调制传输系统的信息速率,其中只有解析难处理的表达式在文献中的解析易处理的封闭形式的近似。这些近似提供了一些见解,拥有有用的属性,并促进设计/优化这样的系统。他们适用于星座的各种基数(包括大的),是简单的,但在整个信噪比范围内相当准确,并比较有利的最新国家的最先进的实验所取得的速度。
2020-12-02 cs.IT math.IT
A Pragmatic Coded Modulation Scheme for High-Spectral-Efficiency Fiber-Optic Communications
提出了一种实用的编码调制系统,该系统结合了信号整形,并利用了阶梯码的优良性能和高效的高速解码结构。所提出的系统提供了在L=2000 km的系统的估计容量(每个极化)的0.62比特/s/Hz内的可靠通信,误差下限低于1 E-20。此外,它表明,数字反向传播增加了可实现的频谱效率-相对于线性均衡-由0.55至0.75比特/秒/赫兹每极化。
2012-01-19 cs.IT math.IT
Broadcast Coded Modulation: Multilevel and Bit-interleaved Construction
AWGN广播信道的容量是通过叠加编码来实现的,但是各个编码调制的叠加扩展了调制字母表并使其配置失真。广播信道上的编码调制受到特定的信道输入调制约束仍然是一个重要的开放问题。在可以被认为是单用户广播传输的不等差错保护调制的相关领域中已经取得了一些进展,但是它没有接近容量区域边界上的所有点。本文研究了在特定信道输入星座下的多级编码(MLC)广播编码调制。推导了多级码在AWGN广播信道中实现星座约束容量的条件。对于任何给定的星座,我们提出了一个务实的多级设计技术与近星座约束容量的性能,叠加内码和外码的耦合本地化到每个比特级。结果表明,这可以进一步放宽到一个代码耦合只有一个位的水平上,很少或根本没有惩罚下自然标签。研究了两个用户的比特级之间的速率分配问题,并提出了一种实用的方法,再次与近容量性能。在进一步追求较低的复杂度,提出了一种混合MLC-BICM,其性能被证明是非常接近的星座约束的容量区域的边界。仿真结果表明,在所提出的编码调制框架中,好的点对点LDPC码具有优异的性能。
2016-10-28 cs.IT math.IT
Two-Level Decorrelated Coded Modulation on the $D_4$ Lattice
Rampart Communications
提出针对D₄格的两级去相关编码(TLDC),结合Voronoi整形与两级解码,在16-QAM的AWGN信道下,块长64和1024比特时,较同类方案获0.5 dB增益,性能更优。
2026-08-19 cs.IT math.IT
PAM-6 Coded Modulation for IM/DD Channels with a Peak-Power Constraint
编码调制与概率幅度成形(PAS)被认为是强度调制/直接检测信道与发射机峰值功率约束。PAS用于将比特映射到均匀的PAM-6分布,并且在每个信道使用高达约2.3比特的速率时优于PAM-8。具有PAS的PAM-6在比特度量软解码和硬解码之后也分别优于十字形QAM-32星座高达1 dB和0.65 dB。提出了一种基于成帧的十字形QAM-32星座的替代PAM-6方案,该方案显示出类似的增益。
2021-04-29 cs.IT math.IT
Windowed Decoding for Delayed Bit-Interleaved Coded Modulation
延迟比特交织编码调制(DBICM)通过将不同延迟的码字子块调制到相同的信号上来推广比特交织编码调制(BICM)。由于DBICM能够利用解码延迟子块的外部信息检测未延迟子块,因此DBICM比BICM提高了传输可靠性。在这项工作中,我们提出了一种新的窗口解码算法的DBICM,它使用的外部信息的解码延迟和未延迟的子块,以提高对所有子块的检测。数值结果表明,所提出的加窗解码显着优于原来的解码。
2021-08-15 cs.IT eess.SP math.IT
Comments on `Bit Interleaved Coded Modulation'
Caire、Taricco和Biglieri对比特交织编码调制进行了详细的分析,比特交织编码调制是一种用于提高系统性能的简单而流行的技术,特别是在衰落信道的情况下。他们推导出了错误概率的上限,称为删除界限。在这封信中,证明的删减界限是有缺陷的。一个新的上限也被推导出来。目前还不知道是否原来的删减界限是有效的,为重要的特殊情况下,平方QAM与灰色标签,但新的界限是非常接近,并略紧于,原来的界限的数值例子。
2005-11-22 cs.IT math.IT
Parallel Bit Interleaved Coded Modulation
提出了一种新的比特交织编码调制(BICM)。在新的方案中,称为并行BICM,L相同的二进制码并行使用映射器,一个新提出的有限长度交织器和二进制抖动信号。与以前的方法相反,该方案不依赖于理想的无限长交织器的任何假设。在无记忆信道上,证明了新方案等价于二进制无记忆信道。因此,该方案使人们能够使用为该二进制信道设计的简单二进制码来容易地设计编码调制方案。基于二进制码在二进制信道上的性能,对编码调制方案的整体性能进行了分析评估。从信息论的角度分析了新方案,其中考虑了容量,错误指数和信道色散。该方案的容量与BICM容量相同。该方案的误差指数与最近提出的BICM失配解码指数分析进行了数值比较。
2010-08-17 cs.IT math.IT
Orthogonal Transform Multiplexing with Memoryless Nonlinearity: a Possible Alternative to Traditional Coded-Modulation Schemes
本文提出了一种基于离散傅里叶变换(DFT)或沃尔什-哈达玛变换(WHT)等正交线性变换的无记忆非线性串行级联的联合编码调制技术。我们证明,这样一个简单的信号结构可能会表现出随机码合奏的属性,作为接近信道容量的结果。我们的计算机模拟证实,如果解码器依赖于修改后的近似消息传递算法,所提出的调制技术表现出的性能与国家的最先进的编码调制方案,使用容量接近分量码。所提出的调制方案可以直接使用或作为传统的正交频分复用(OFDM)发射机的预编码器,导致系统具有OFDM的所有优点以及降低的峰均功率比(PAPR)。
2017-05-09 cs.IT math.IT
Design and Analysis of Delayed Bit-Interleaved Coded Modulation with LDPC Codes
研究了基于低密度奇偶校验码(LDPC)的延迟比特交织编码调制(DBICM)的设计和性能。对于Gray标记的正方形$M$ -ary正交幅度调制(QAM)星座,在给定的信噪比和固定的最大延迟时隙数下,研究了具有最大频谱效率的DBICM的最优延迟方案.在分析DBICM的容量时,我们发现了两个重要的性质:由于延迟编码比特被映射到传输符号的实部和虚部而导致的容量改善是彼此独立的;具有相同比特信道容量的延迟编码比特的一对延迟方案导致等效的DBICM容量。使用这两个属性,我们有效地优化任何均匀的Gray-QAM系统的延迟方案。此外,这两个属性使得关于经由比特信道类型分类的不等错误保护的高效LDPC码设计成为可能。此外,我们使用基于原型图的外部信息传递图,以联合优化度分布和信道分配的LDPC码,并提出了一个约束的渐进边增长的算法,联合构造LDPC码和比特的DBICM,考虑独特的比特信道的容量。仿真结果表明,所设计的LDPC编码DBICM系统性能明显优于LDPC编码BICM系统。
2021-03-03 cs.IT math.IT
A Low-Complexity Joint Detection-Decoding Algorithm for Nonbinary LDPC-Coded Modulation Systems
本文提出了一种低复杂度的非二进制LDPC码调制系统的联合检测译码算法。该算法结合了硬判决解码使用的消息传递策略与信号检测器在一个迭代的方式。它要求低的计算复杂性,提供良好的系统性能,并具有快速的解码收敛速度。与q元和积算法(QSPA)相比,它为q元LDPC码的实际应用提供了一个有吸引力的候选。
2010-06-05 cs.IT math.IT
Polar-Coded Modulaton
提出了一个框架,允许联合描述和优化的二进制极化编码和$2^m$ -ary数字脉冲幅度调制(PAM)方案,如多级编码(MLC)和比特交织编码调制(BICM)。详细指出了极性编码和多级编码在概念上的等价性。基于信道极化现象的一种新的表征,开发了采用极化码的编码调制方案中标记的最佳选择规则。仿真结果的错误性能的AWGN信道上所提出的计划。
2013-02-12 cs.IT math.IT
Multidimensional Coded Modulation in Block-Fading Channnels
研究了Nakagami- $m$块衰落信道中多维信号集上编码调制方案的构造问题。特别是,我们认为最佳的分集可靠性指数的错误概率时,得到的多维星座旋转的经典复平面信号星座。我们表明,多维旋转的全维实现最佳多样性的可靠性指数,也实现了高斯星座。全维度的多维旋转引起大的解码复杂度,并且在某些情况下,使用较小维度的多个旋转可能是有益的。我们还研究了在这种情况下的多样性的可靠性指数,这产生了最佳的速率分集复杂度在块衰落信道与离散输入的权衡。
2007-11-26 cs.IT math.IT
Progressive Rate-Filling: A Framework for Agile Construction of Multilevel Polar-Coded Modulation
在这封信中,我们提出了一个渐进的速率填充方法作为一个框架,研究敏捷建设的多级极化编码调制。我们表明,每个分量极化码内的比特索引可以遵循固定的、预先计算的排名序列,例如,5G标准中的极化序列,而它们的分配速率(即,每个分量极化码的信息比特数)可以通过利用目标和速率近似和适当的速率填充方法来快速计算。特别是,我们开发了两个速率填充策略的基础上的容量和速率考虑有限块长度的影响。所提出的构造方法可以独立于具有${O\left(m\right)}$($m$表示调制阶数)复杂度的实际信道条件来执行,并且对于5G标准中的各种调制和编码方案是鲁棒的,这是实际系统的期望特征。
2020-11-20 cs.IT math.IT
Golden Space-Time Block Coded Modulation
本文提出了一种适用于慢衰落信道的2 × 2 MIMO系统的分组编码调制方案,其内码为Golden码。该计划是基于一组分区的黄金代码使用双边理想,其规范是一个权力的2。在这种情况下,最小行列式的下界由最小汉明距离给出。的环结构的描述的决定因素建议进一步优化,以改善整体分布的决定因素。性能仿真表明,GC-RS方案实现了显着的增益比未编码的黄金码。
2008-05-29 cs.IT math.IT
Helper Data Schemes for Coded Modulation and Shaping in Physical Unclonable Functions
针对实值读出PUF,本文提出兼容编码调制与成形的新型辅助数据及一般S度量方案,减少辅助数据并提升可靠性,实验表明可达2 bit/node。
2024-02-29 cs.IT math.IT
On the performance of Golden space-time trellis coded modulation over MIMO block fading channels
针对慢衰落信道下的高速多输入多输出(MIMO)$2\times 2$系统,提出了一种基于\cite{Hong06}的Golden空时网格编码调制(GST-TCM)方案。在这封信中,我们提出的性能分析GST-TCM块衰落信道,其中信道矩阵是恒定的码字长度的一部分,并从一个分数到另一个,独立。实际上,针对特定的块衰落信道参数设计这样的码是没有用的,并且鲁棒的解决方案是优选的。然后,我们分析和模拟表明,GST-TCM设计的慢衰落信道确实是强大的所有块衰落信道条件。
2007-11-08 cs.IT math.IT
Space-Time Polar Coded Modulation
在加性高斯白噪声(AWGN)信道下,极化码具有与Turbo/LDPC码相当甚至更好的有限长性能。极化编码是基于由底层二进制输入信道上的变换引起的所谓的信道极化现象。信道极化在许多信号处理问题中具有普遍性,并已被应用于编码调制方案中。在本文中,信道极化进一步扩展到多天线传输的多级编码原则。通过三级信道变换,将正交幅度调制(QAM)下的多输入多输出(MIMO)信道变换为一系列合成的二进制输入信道。基于这种广义的信道极化,所提出的空时极化编码调制(STPCM)方案允许二进制极化编码,调制和MIMO传输的联合优化。此外,还提供了一种在衰落信道上构造极化码的实用解决方案,其中衰落信道近似为与原始信道共享相同容量的AWGN信道。在具有非相关瑞利快衰落的MIMO信道上的仿真结果表明,所提出的STPCM方案在所有仿真情况下的性能都优于比特交织Turbo编码方案,而后者已被许多现有的通信系统所采用。
2014-05-19 cs.IT math.IT
Multilevel-Coded Pulse-Position Modulation for Covert Communications over Binary-Input Discrete Memoryless Channels
我们开发了一种低复杂度的编码方案来实现二进制输入离散无记忆信道(BI-DMC)上的隐蔽通信。我们通过引入非线性脉冲位置调制(PPM)和多级编码(MLC)的使用,规避了不可能的秘密通信与线性码。我们发现,MLC-PPM计划具有许多吸引人的属性,特别是,在一个给定的索引级别的信道保持不变的水平的数量增加,这使得人们可以使用家庭的信道容量和信道分辨率实现代码具体实例化的隐蔽通信计划。
2018-11-23 cs.IT math.IT
Capacity of Coded Index Modulation
我们考虑的特殊情况下,索引编码的高斯广播信道中,每个接收机有先验知识的一个子集的消息在发射机和要求所有的消息从源。我们提出了一个级联编码方案,使用高斯信道的索引码作为内码/调制,利用边信息在接收机,和一个外码,以达到对信道噪声的编码增益。我们推导出该方案的容量区域,通过查看所得到的信道作为一个多址接入信道与许多接收器,并将其与“边信息增益”-这是一个衡量的优势,在利用接收器边信息的代码-的内部索引码/调制。我们通过模拟与现成的卷积码通过比特交织编码调制级联的索引码/调制的性能,证明了所提出的架构的实用性。
2015-07-01 cs.IT math.IT
Bit-Interleaved Coded Energy-Based Modulation with Iterative Decoding
本文提出了一种低复杂度的准最优非相干接收机,用于多级能量编码调制系统。受Turbo处理原理的启发,我们将比特交织编码调制与迭代解码(BICM-ID)的基本原理融入到所提出的接收机设计中。该系统被称为比特交织编码基于能量的调制与迭代解码(BICEM-ID)和它的错误性能进行了分析研究。具体来说,我们推导出上界的平均成对错误概率(PEP)的非相干BICEM-ID系统中的反馈自由(FF)和无错误反馈(EFF)的情况下。结果表明,最近邻的定义,这是很重要的性能分析FF的情况下,是非常不同的相干BICM-ID对应。分析还揭示了如何从编码比特到能量水平的映射影响的分集阶数和编码增益的BICEM-ID系统。一个良好的映射的设计标准,然后制定和算法,提出了找到一组最佳的映射BICEM-ID。最后,仿真结果证实了主要的分析结果。
2022-11-23 cs.IT eess.SP math.IT
Trellis Coded Modulation for Two-User Unequal-Rate Gaussian MAC
本文提出了一种基于格形编码调制的码对,用于两用户高斯多址信道中的PSK信号集。为了给接收机提供独特的可解码性并最大限度地扩大星座约束(CC)容量区域,在信号集之间引入相对旋转角。随后,利用两个PSK信号集的\textit{sum alphabet}的结构来证明每个用户的网格上的Ungerboeck标记使\textit{sum trellis}中的保证最小平方欧几里德距离$d^{2}_{g, min}$最大化。因此,这种标记方案可以系统地用于构造用于两用户GMAC的网格码对,以在容量区域内接近\emph{any rate pair}。
2009-08-08 cs.IT math.IT
Connecting Spatially Coupled LDPC Code Chains for Bit-Interleaved Coded Modulation
本文研究了比特交织编码调制(BICM)方案中由连接链系综构造的空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码的设计。对于短耦合长度,连接多个SC-LDPC链可以提高单链的解码性能,并施加结构化不等错误保护(UEP)。提出了一种利用连接链系综和比特映射的联合设计方法,以进一步从编码和高阶调制中挖掘UEP。数值结果表明,所提出的设计优于现有的连接链系综和单链系综与现有的位映射设计。
2021-07-07 cs.IT eess.SP math.IT
On Interleaving Techniques for MIMO Channels and Limitations of Bit Interleaved Coded Modulation
它示出,而互信息曲线的编码调制(CM)和比特交织编码调制(BICM)重叠的情况下,一个单输入单输出信道,同样是不真实的多输入多输出(MIMO)信道。提出了一种在存在多个发射天线的情况下减轻衰落的方法,称为坐标交织(CI),作为单个发射天线的分量交织的概括。任何优势的程度CI BICM,相对于CM,从互信息的角度进行了分析,分析是基于一个等效的并行通道模型CI。推导了在CI和多个发射和接收天线存在下的互信息的几个表达式。结果表明,如果使用适当的信号映射,CI比BICM具有更高的互信息。还考虑和说明了在存在CI的情况下星座旋转等效应;结果表明,星座旋转可以增加受限容量。
2005-10-24 cs.IT math.IT
TCM-NOMA: Joint Multi-user Codeword Design and Detection in Trellis Coded Modulation based NOMA for Beyond 5G
提出了一种基于网格编码调制(TCM)的非正交多址接入(NOMA)方案。与传统的码域NOMA不同,该算法将多个用户的输入数据流进行联合编码并映射到码字上,从而在不增加系统带宽的情况下提高了系统的编码增益。码字设计和多用户检测被认为是优化的TCM NOMA。仔细选择的多维(MD)星座和一个新的集合划分算法的MD信号集标记。为了在误码性能和复杂度之间取得平衡,提出了一种次优的两层Viterbi联合译码算法。仿真结果表明,我们提出的基于TCM的NOMA方案的性能显着优于传统的码域NOMA和OFDMA方案在相同的信道条件下的BER性能。
2019-02-04 cs.IT math.IT
Design of Protograph LDPC-Coded MIMO-VLC Systems with Generalized Spatial Modulation
研究了多输入多输出(MIMO)可见光通信中比特交织编码广义空间调制(BICGSM)迭代译码(BICGSM-ID)。在BICGSM-ID方案中,由信号域(SiD)符号和空间域(SpD)发光二极管(LED)索引图案传送的信息比特由原模图低密度奇偶校验(P-LDPC)码编码。具体而言,我们提出了一种信号域符号扩展和重新分配(SSER)的方法来构建一种新的广义空间调制(GSM)星座,称为SSERGSM星座,以提高性能的BICGSM-ID MIMO-VLC系统。此外,通过改进的PEXIT(MPEXIT)算法,我们进一步设计了一类速率兼容的P-LDPC码,称为增强型累积-重复-累积(EARA)码,它同时具有优良的译码门限和线性最小距离增长特性。理论分析和仿真结果表明,所提出的SSERGSM星座和P-LDPC码可以显著提高MIMO-VLC系统的收敛性能和译码性能。因此,所提出的P-LDPC编码的SSERGSM映射的BICGSM-ID配置被设想为满足MIMO-VLC应用的高吞吐量要求的有前途的传输解决方案。
2022-10-28 cs.IT math.IT
Flexible IR-HARQ Scheme for Polar-Coded Modulation
提出了一种基于动态冻结比特和准均匀打孔(QUP)算法的灵活的增量冗余混合自动重传请求(IR-HARQ)极化码方案。每次传输的长度不限于2的幂。它适用于二进制输入加性高斯白噪声(biAWGN)信道以及高阶调制。仿真结果表明,该方案与采用QUP直接设计的极化码性能相近,而采用IR-HARQ时性能优于LTE-turbo和5G-LDPC码。
2018-05-18 cs.IT math.IT
Low Complexity Decoding for Higher Order Punctured Trellis-Coded Modulation Over Intersymbol Interference Channels
网格编码调制(TCM)是一种功率和带宽有效的数字传输方案,它提供了非常低的数据流的结构延迟。传统TCM使用与未编码传输相比基数为两倍的信号星座,其中每个PAM符号具有一位冗余,即,当$2^{n}$表示信号星座的基数时,应用具有速率$\frac{n-1}{n}$的码。最近发表的工作允许速率调整TCM通过打孔的卷积码(CC)上的TCM scheme是basedon.In本文中,它示出了如何打孔的TCM信号发送的符号间干扰(ISI)信道可以顺利地被解码。通过减少状态序列估计,可以在只有很小的性能损失的情况下实现显着的复杂性降低。
2014-05-27 cs.IT math.IT
Optimization of Chaos-based Coded Modulations for Compensation of Amplifier Nonlinearities
在这项工作中,我们扩大了一类已知的基于混沌的编码调制(CCM)系统的可能性,以解决高功率放大器(HPA)的非线性问题。假设CCM的非线性特性可以用来抵消其对系统性能的影响,从而避免了预失真器的需要。我们提出了一个优化的CCM的设计方法来证明这一假设。结果表明,对于给定的退避电平,可以设计一个非线性映射函数用于混沌编解码器,以补偿HPA对出错率的影响。
2020-04-20 cs.IT eess.SP math.IT
Punctured Trellis-Coded Modulation
在经典的网格编码调制(TCM)中,当与未编码的传输相比时,应用两倍基数的信号星座,使得能够传输每个PAM符号的一个冗余比特,即,当$2^{K+1}$表示信号星座的基数时,$\frac{K}{K+1}$的速率。为了支持不同的速率,多维(即,$\mathcal{D}$($\mathcal{D}$ -维)星座已经通过组合随后的一维或二维调制步骤而被提出,从而导致每实维具有$\frac{1}{\mathcal{D}}$比特冗余的TCM方案。相比之下,在本文中,我们提出了执行速率调整TCM通过打孔的卷积码(CC)上的TCM方案是basedon. It示出,由于非平凡的映射的情况下,打孔的CC的输出符号的信号点,相应的维特比解码器算法的修改和优化的CC和打孔方案是必要的。
2013-01-17 cs.IT math.IT
Combining coded signals with arbitrary modulations in orthogonal relay channels
我们考虑一个中继信道,其中作出以下假设。(1)源-目的地和中继-目的地信道是正交的(频分中继信道)。(2)中继实现解码转发协议。(3)源和中继实现相同的信道编码器,即卷积编码器。(4)它们可以使用任意的和可能不同的调制。在这个框架中,我们得出的最佳组合器的意义上的最大似然(ML)在目的地和分支度量的网格与其信道解码器的ML组合器,也为最大比组合器(MRC),合作MRC(C-MRC),和最小均方误差(MMSE)组合器。
2009-02-16 cs.IT math.IT
Space-time coding techniques with bit-interleaved coded modulations for MIMO block-fading channels
空时比特交织编码调制(ST-BICM)是在块衰落MIMO信道中获得高分集增益和编码增益的有效技术。其最大似然(ML)性能计算理想交织条件下,这使得全局优化考虑到信道编码。由于多样性上界来自Singleton界,一个适当的选择的时间维度的空时编码是可能的,这最大化的多样性,同时最小化的复杂性。在此基础上,提出了一种优化的交织器和一组线性预编码器,称为色散核代数(DNA)预编码器。所提出的预编码器相对于现有技术具有良好的性能,并且对于任何数量的发射天线和任何时间维度都存在。对于turbo码,它们表现出不随帧长度增加的帧出错率。
2007-06-15 cs.IT math.IT
Bandwidth Efficient and Rate-Matched Low-Density Parity-Check Coded Modulation
提出了一种新的编码调制方案。在发射机处,分布匹配器和系统二进制编码器的级联执行概率信号整形和信道编码。在接收器处,逐位解映射器的输出被馈送到二进制解码器。不执行迭代解映射。速率自适应是通过调整输入分布和发射功率来实现的。该方案适用于具有等距信号点的双极性幅移键控(ASK)星座,并且它直接适用于二维正交幅度调制(QAM)。该方案采用DVB-S2低密度奇偶检验(LDPC)码实现。在1 e-3的帧出错率下,新方案仅使用5种模式,在1到5 bits/s/Hz之间的任何频谱效率下,在AWGN容量0.5log 2(1+SNR)的小于1dB范围内运行,即,4-ASK码率为2/3,8-ASK码率为3/4,16-ASK和32-ASK码率为5/6,64-ASK码率为9/10。
2015-04-22 cs.IT math.IT
Protograph Bit-Interleaved Coded Modulation: A Bandwidth-Efficient Design Paradigm for 6G Wireless Communications
比特交织编码调制(BICM)在过去的三十年里引起了研究界的极大关注,因为它可以在大量的通信和存储系统中以相对较低的实现复杂度获得理想的误码性能。通过利用迭代解映射和解码(ID),BICM能够在各种信道上接近编码调制的容量限制。近年来,原模低密度奇偶校验(PLDPC)码及其空间耦合(SC)码以其强大的纠错能力和简单的结构成为BICM系统的前向纠错(FEC)解决方案,并在深空通信、卫星通信、无线通信、光通信和数据存储等领域得到了广泛的应用。本文对PLDPC-BICM的最新发展及其在各种通道模型上的创新SC变体进行了全面调查,例如,加性高斯白噪声(AWGN)信道、衰落信道、泊松脉冲位置调制(PPM)信道和闪存信道。特别感兴趣的是代码的建设,星座成形,以及比特映射器的设计,其中的接收机被制定为一个串行级联的解码框架组成的软决策解映射器和置信传播解码器。最后,几个有前途的研究方向进行了讨论,这还没有得到充分的解决,在目前的文献。
2022-10-27 cs.IT math.IT
Lower Bounds on the Minimum Pseudodistance for Linear Codes with $q$-ary PSK Modulation over AWGN
我们提出的最小伪码字有效欧几里德距离(或最小“伪距离”)的编码调制系统,使用线性码与$q$ -ary相移键控(PSK)调制在加性高斯白噪声(AWGN)信道的下限。这些界限适用于使用编码符号的直接调制映射的二进制和非二进制编码调制系统。最小伪距离可以用作线性编程和基于消息传递的接收器的纠错性能的一阶度量。在基于线性规划的接收机的情况下,最小伪距离可用于形成系统的码字出错率的精确界限。
2008-06-12 cs.IT math.IT
Index Coded PSK Modulation
本文研究了AWGN信道下有噪索引编码问题。我们给出了一个算法,以映射的索引编码的比特到适当大小的PSK符号,使得对于给定的索引码,在一般情况下,接收机与大量的边信息将获得的错误性能的概率相比,具有较少的量,这取决于所使用的索引码。我们称之为\textbf{PSK side information coding gain}。此外,我们表明,接收器与大量的边信息获得此编码增益,除了带宽增益,而接收器与少量的边信息权衡此编码增益与带宽增益。此外,在一般情况下,接收器之间的最佳和最差的性能之间的差异被证明是成比例的索引码的长度。
2015-10-05 cs.IT math.IT
Hadamard Coded Modulation for Visible Light Communications
使用室内照明系统也提供下行链路通信的可见光通信(VLC)系统需要高平均光功率以便满足照明需要。这可能导致高阶调制方案中常见的高幅度信号被发光二极管(LED)的峰值功率约束限幅,并导致高信号失真。在本文中,我们介绍了阿达玛编码调制(HCM),以实现低错误概率在基于LED的VLC系统需要高的平均光功率。该技术使用快速Walsh-Hadamard变换(FWHT)来调制数据,作为正交频分复用(OFDM)的替代调制技术。HCM由于其较小的峰均功率比(PAPR),在高照度水平下实现了更好的性能。HCM的功率效率可以通过在不丢失任何信息的情况下减少发射信号的DC部分来提高。由此产生的所谓的DC降低的HCM(DCR-HCM)非常适合于需要调光照明的环境,因为与HCM相比,它传输具有较低峰值幅度的信号,从而受到较少的非线性失真。交织可以应用于HCM,以使所得到的信号更能抵抗色散VLC链路中的符号间干扰(ISI)。
2015-06-17 cs.IT math.IT
Scalable Syndrome-based Neural Decoders for Bit-Interleaved Coded Modulations
本研究提出可将基于校正子的神经译码器应用于高阶比特交织编码调制的框架,通过比特对数似然比输出的理论信道建模拓展其适用范围,在两种极化码上用RNN和Transformer架构实现并对比了误比特率性能与计算复杂度。
2024-03-05 cs.IT math.IT
Achievable Rates for Four-Dimensional Coded Modulation with a Bit-Wise Receiver
本文研究基于逐比特接收机的四维编码调制可达速率,发现 PM-QPSK 比最佳未编码 4D 星座优约 1 dB,并用 LDPC 码数值结果验证。
2013-10-15 cs.IT math.IT physics.optics