整数符号を用いた符号化変調の理論と応用

整数码编码调制的理论与应用

• 批准号: 07F07776
• 负责人: 森田 啓義
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07776/
• 关键词: 整数符号; 符号化変調; TCM; ビット誤り確率計; SN比; PSK; QAM; 振幅変調; 積符号; 軟判定符号; 振幅位相変調; 軟判定復号法

符号化変調は,通信路誤りを訂正するための符号化と信号伝送のための変調を一っに組み合わせた通信方式で,携帯端末などの,移動体通信システムで広く用いられている.整数符号は,整数の剰余環上に定義された誤り訂正符号で,通常の誤り訂正符号とは異なり,整数値をとる誤りが訂正できるので,位相振幅変調に適している.整数符号の訂正できる誤り値を±1に限定した場合について,整数符号のパリティ検査行列がある十分条件を満たせば,その整数符号は,たかだか二つの誤りを含む受信系列から符号語を正しく復号できることを示した.シンボルの誤り値が±1であることは,整数剰余環の要素を昇順に円上に配置して考えると,円上のシンボルが,隣接したシンボルに変化することに他ならない.この配置は位相変調(PSK)に対応している.すなわち,提案する整数符号は,PSKにおける隣接シンボル誤りを訂正できるが,反面,それ以外の誤りは訂正できない.しかしながら,実際の通信路では,伝送したシンボルの近傍に誤りが偏る傾向があるため,整数符号の復号誤り確率と通信路のSN比の関係を明らかにすることが,実用上,重要である.本研究では,硬判定復号法を用いた場合の平均ビット誤り確率の上界を求め,計算機シミュレーションによって,その上界がシミュレーション結果とよく一致することを確認した.また,軟判定復号法を用いた整数符号によるQAM変調符号化方式を提案し,既存のTCMとの性能比較を行い,ビット誤り確率一定の下で,提案方式は2dB,SN比を改善できることを明らかに計した.

编码调制是一种将用于纠正信道错误的编码与用于信号传输的调制相结合的通信方法，广泛应用于移动终端等移动通信系统中。整数码是定义在整数陪集环上的纠错码，与普通码不同纠错码，它适用于相位幅度调制，因为它可以纠正取整数值的错误。整数码的可纠正错误值对于限制为±1的情况，我们表明，如果整数码的奇偶校验矩阵满足某个充分条件，则整数码可以从包含最多两个错误的接收序列中正确解码码字。符号错误值事实是±1意味着如果我们将整数陪集环的元素按升序排列在一个圆上，则圆上的符号变成相邻的符号。这种排列是拓扑的。换句话说，所提出的整数码可以纠正PSK中的相邻符号错误，但不能纠正其他错误。然而，在实际通信信道中，传输的符号由于错误往往会偏置在附近，因此澄清这种关系在实践中很重要整数码的解码错误概率与通信信道的信噪比之间的关系。我们确定了采用该译码方法时平均误码概率的上界，并通过计算机仿真证实了该上界与仿真结果吻合良好。同时，我们发现采用软判决译码方法进行整数码QAM调制我们提出了一种编码方法，将其性能与现有TCM进行了比较，明确计算出该方法在误码概率恒定的情况下可以将信噪比提高2 dB。

项目成果

整数符号を用いた符号化変調方式のBERの評価について

使用整数码的编码调制方法的 BER 评估

• 发表时间: 2008
• 作者: Hristo Kostadinov;森田啓義;飯島昇;Nikolai Manev
• 通讯作者: Nikolai Manev

Double (-1, +1) Error Correctable Integer Codes and Their Applications To Modulation Schemes

双(-1, 1)纠错整数码及其在调制方案中的应用

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proc. of Workshop on Algebraic and Combinatorial Coding Theory (ACCT 2008)
• 作者: Hristo Kostadinov;森田啓義;Nikolai Manev
• 通讯作者: Nikolai Manev

Soft Decoding of Integer Codes and Their Application to Coded Modulation

整数码的软译码及其在编码调制中的应用

• 期刊: IEICE Trans.Fundamentals(2010年3月採録決定)
• 作者: H.Kostadinov;H.Morita;N.Iijima;A.J.Han Vinck;N.Manev
• 通讯作者: N.Manev

On Soft Decoding of Coded QAM using Integer Codes

整数编码QAM软解码研究

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proc. Of International Symposium on Information Theory and its Applications (I SITA 2008)
• 作者: Hristo Kostadinov;森田啓義;飯島昇;Nikolai Manev
• 通讯作者: Nikolai Manev

On(±1)-error Correctable Integer Residue Codes

On(±1) 错误可纠正整数残差代码

• 发表时间: 2009
• 期刊: Proc.of Sixth International Workshop on Optimal Codes and Related Topics
• 作者: H.Kostadinov;N.Manev;H.Morita
• 通讯作者: H.Morita