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研究生： 林智鴻
Chih-hung Lin
論文名稱： 相差位元交錯編碼之16APSK
Differential Encoding for Bit-Interleaved Coded 16APSK
指導教授： 魏瑞益
Ruey-Yi Wei
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 資訊電機學院 - 通訊工程學系
Department of Communication Engineering
論文出版年： 2014
畢業學年度： 102
語文別： 中文
論文頁數： 54
中文關鍵詞： 通道碼 、相差編碼 、位元交錯編碼
外文關鍵詞： channel code, differential encoding, BICM
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    • 位元交錯編碼調變是適合連續衰退通道的通道碼，而位元交錯編碼調變加上遞迴解碼可以提供比位元交錯編碼調變更佳的錯誤效能。對位元交錯編碼調變使用相差編碼，並在接收端作非同調檢測，可以避免傳送前導符元所造成的速率損失問題。在本篇論文中，我們研究使用16APSK訊號的相差位元交錯編碼，並設計相差編碼所對應的表，以簡化作相差編碼時的複雜度，以及設計新的相差編碼，模擬結果顯示新相差編碼錯誤效能在高訊雜比下有較好。除此之外，對碼率為3/4的迴旋碼作搜尋，嘗試尋找更好的迴旋碼。 

    Bit-Interleaved Coded Modulation(BICM)and BICM with iterative decodingare suitable for continuous channel fading channels.BICM using differential encoding in transmitter and noncoherent receiver can avoid the rate loss due to pilot symbol. In this paper, we investigatedifferential encoding for bit interleaved coded of 16APSK. Design new differential encoding and corresponding table to simplify the complexity of differential encoding.Simulation results show that the new encoding has better performance. Try to find a better convolutional code for code rate of 3/4.

    摘要 I ABSTRACT II 目錄 III 圖表目錄 IV 第一章緒論 1 1.1研究動機 1 1.2內容介紹 2 第二章回顧位元交錯編碼調變 3 2.1迴旋碼基本架構 3 2.2 位元交錯器 6 2.3維特比解碼演算法 6 2.4位元編碼調變系統架構 8 2.4.1系統架構 8 2.4.2位元計量 10 2.5硬式迴授之遞迴解碼 11 第三章傳送端與接收端之架構 13 3.1他人架構之回顧 13 3.2新相差編碼的設計 18 3.3傳送機率的推導 22 3.4交錯編碼調變使用遞迴解碼 29 第四章迴旋碼及16APSK內外圈之搜尋 42 4.1搜尋16APSK內外圈半徑比 42 4.2碼搜尋 51 第五章結論 53 參考文獻 54 圖表目錄 I圖目錄 圖2.1：(2,1;2)迴旋碼編碼器 4 圖2.2：(2,1;2)迴旋碼編碼器之狀態圖 4 圖2.3：(2,1;2)迴旋碼編碼器之柵欄圖 5 圖2.5：位元交錯示意圖 6 圖2.5：16APSK星座圖 9 圖2.6：位元交錯編碼調變方塊圖 9 圖2.7：碼率-1/2(133,171)之迴旋編碼器 9 圖2.8：碼率-3/4(4444,0624,0256)之迴旋編碼器 10 圖2.9：使用遞迴解碼之位元交錯編碼調變接收端方塊圖 12 圖3.1：BICM-16STQAM架構圖 15 圖3.2：DBICM-16APSK碼率為1/2和3/4模擬圖 17 圖3.3：16APSK集合分割圖 19 圖3.4：16-DAPSK編碼調變 22 圖3.5：碼率-1/2 MAX-LOG-MAP式子(3.8)和式子(3.21)比較圖 25 圖3.6：碼率-1/2 LOG-MAP式子(3.8)和式子(3.21)比較圖 26 圖3.7：碼率-3/4 MAX-LOG-MAP式子(3.8)和式子(3.21)比較圖 27 圖3.8：碼率-3/4 LOG-MAP式子(3.8)和式子(3.21)比較圖 28 圖3.9：碼率-1/2_GRAY標記，相差位元交錯編碼使用遞迴解碼模擬結果 30 圖3.10：碼率-1/2_SET-PARTITIONED標記，相差位元交錯編碼使用遞迴解碼模擬結果 31 圖3.11：碼率-1/2_MIXED標記，相差位元交錯編碼使用遞迴解碼模擬結果 32 圖3.12：碼率-1/2_MODIFIED SET-PARTITIONED標記，相差位元交錯編碼使用遞迴解碼模擬結果 33 圖3.13：碼率-1/2_MODIFIED MIXED標記，相差位元交錯編碼使用遞迴解碼模擬結果 34 圖3.14：碼率-1/2，相差位元交錯編碼第三次遞迴解碼比較 35 圖3.15：碼率-3/4_GRAY標記，相差位元交錯編碼使用遞迴解碼模擬結果 36 圖3.16：碼率-3/4_SET-PARTIONED標記，相差位元交錯編碼使用遞迴解碼模擬結果 37 圖3.17：碼率-3/4_MIXED標記，相差位元交錯編碼使用遞迴解碼模擬結果 38 圖3.18：碼率-3/4_MODIFIED SET-PARTITIONED標記，相差位元交錯編碼使用遞迴解碼模擬結果 39 圖3.19：碼率-3/4_MODIFIED MIXED標記，相差位元交錯編碼使用遞迴解碼模擬結果 40 圖3.20：碼率-3/4，相差位元交錯編碼第三次遞迴解碼比較 41 圖4.1：碼率-1/2_SET-PARTITIONED標記半徑比的模擬結果 43 圖4.2：碼率-1/2_MIXED標記半徑比的模擬結果 44 圖4.3：碼率-1/2_MODIFIED SET-PARTITIONED標記半徑比的模擬結果 45 圖4.4：碼率-1/2_MODIFIED MIXED標記半徑比的模擬結果 46 圖4.5：碼率-3/4_SET-PARTITIONED標記半徑比的模擬結果 47 圖4.6：碼率-3/4_MIXED標記半徑比的模擬結果 48 圖4.7：碼率-3/4_MODIFIED SET-PARTITIONED標記半徑比的模擬結果 49 圖4.8：碼率-3/4_MODIFIED MIXED標記半徑比的模擬結果 50 圖4.9：碼率-3/4碼搜尋方式 52 II表目錄 表3.1:模擬相關參數...........................................16 表3.2:相差集合表.............................................19 表3.3:[7]相差編碼表..........................................20 表3.4:新相差編碼表...........................................21 表4.1:MIXED標記-分層距離表...................................52 表4.2:搜尋結果分層比較.......................................52

    [1] E. Zehavi, ‘‘8-PSK trellis codes for a Rayleigh channel,’’ IEEE
    Transactions on Communications, vol. 40, no. 5, pp. 873-884, May 1992.

    [2] G. Caire, G. Taricco and E. Biglieri, ‘‘Bit-interleaved coded modulation,’’
    IEEE Transactions on Information Theory, vol. 44, no. 3, pp. 927-945,
    May 1998.

    [3] X. Li and J. A. Ritcey, ‘‘Bit-interleaved coded modulation with iterative
    decoding,’’ IEEE Communications Letters, vol. 1, no. 6, pp 169-171, Jun.
    1997.

    [4] X. Li and J. A. Ritcey, ‘‘Trellis-coded modulation with bit interleaving
    and iterative decoding,’’ IEEE Journal on Selected Areas in
    Communications, vol. 17, no. 4, pp. 715-724, Apr. 1999.

    [5] Chindapol and J. A. Ritcey, “Design, analysis, and performance
    evaluation for BICM-ID with square QAM constellations in Rayleigh
    fading channels,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications,
    vol. 19, no.5, pp. 944-957, May 2001.

    [6] X. Li, A. Chindapol and J. A. Ritcey, “Bit-interleaved coded modulation
    with iterative decoding and 8 PSK signaling,” IEEE Transactions on
    Communications, vol. 50, no. 8, pp. 1250-1257, Aug. 2002.

    [7] D. Liang, S. X. Ng and L. Hanzo, “Soft-decision star-QAM aided BICM-ID” IEEE Signal Proc. Lett., vol. 18, no. 3, pp
    169-172 Mar. 2011.
    [8]R. Y. Wei, ‘‘Differential encoding by a look-up table for quadrature-amplitude
    modulation,’’ IEEE Transactions on Communications, vol. 59, no. 1, pp. 84-94, Jan.2011.

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