On Bit-Interleaved Coded Modulation with Iterative Decoding.
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Date
2018-04-19
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Abstract
Résumé (Français et/ou Anglais) :
Résumé:
Pour augmenter l’ordre de diversité de la modulation codée, Zehavi a proposé la modulation codée à bits entrelacés (BICM). Par rapport à la modulation codée en treillis (TCM), la modulation BICM est très flexible en ce qui concerne la conception du codeur et du modulateur. La modulation BICM surpasse la modulation TCM d’Ungerboeck à travers un canal à évanouissement de Rayleigh complètement entrelacé mais elle souffre une dégradation à travers un canal AWGN.
La modulation BICM avec un retour de décision souple surpasse, d’une manière considérable, la modulation TCM et elle a une performance proche à celle de la modulation Turbo-TCM à travers les canaux AWGN et à évanouissement de Rayleigh.
Cette thèse traite la modulation BICM avec décodage itératif (BICM-ID) dans sa version de décision souple. Dans ce travail on a étudié l’algorithme de décodage à entrée-souple et sortie-souple (SISO) et on a examiné le bloc de modulation pour améliorer l’adaptabilité et la performance de ce système.
En premier lieu, après une étude théorique détaillée sur la modulation BICM, sa performance a été caractérisée. Ensuite, afin d’avoir une idée claire sur le décodage itératif et de bien explorer l’algorithme BCJR, qui va être utilisé plus tard pour la modulation BICM-ID, les turbo codes ont été étudiés. Ensuite, on s’est concentré sur l’optimisation conjointe des points de la constellation et leurs étiquettes où on a introduit un nouvel mappeur/constellation 8-aire. Enfin, on a examiné les différentes variantes de l’algorithme MAP. En particulier, on a proposé une nouvelle approximation pour le logarithme Jacobien et on a démontré qu’elle est bien convenable au décodage MAP pour une modulation BICM-ID.
Abstract:
To increase the diversity order of coded modulation, Zehavi proposed Bit Interleaved Coded Modulation (BICM). Compared to Trellis Coded Modulation (TCM), BICM is very flexible in the design of the encoder and the modulator. BICM outperforms Ungerboeck’s TCM over fully interleaved Rayleigh fading channel but it suffers degradation over AWGN channel.
BICM with soft-decision feedback significantly outperforms TCM and performs closely to Turbo-TCM over both AWGN and Rayleigh fading channel.
This thesis considers BICM with iterative decoding (BICM-ID) in its soft-decision feedback version. In this work, we’ve studied the Soft-Input Soft-output (SISO) decoding algorithm and we’ve investigated the modulation block to improve the adaptability and the performance of this system: first, after a detailed theoretical study on BICM, its performance has been characterized. Then, to get a clear idea on iterative decoding and to fully explore the BCJR algorithm used later in BICM-ID, turbo codes have been studied. After this, the focus was on the joint optimization of signal constellation points and their mappings where a new improved symbol mapper/8-ary constellation was introduced. Finally, we’ve investigated the MAP algorithm’s variants. In particular, we’ve proposed a new approximation for the Jacobian logarithm and we’ve demonstrated its suitability for MAP decoding in BICM-ID.
Description
Doctorat en Sciences
