Capacity-Approaching Non-Binary Turbo Codes: A Hybrid Design Based on EXIT Charts and Union Bounds

Matsumine, Toshiki; Ochiai, Hideki

doi:10.1109/access.2018.2881243

Cited by 4 publications

(4 citation statements)

References 36 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In [3], a NB-TC structure was derived from a protograph subensemble of a NB-LDPC code. In [10], NB-TCs over GF(q) were designed based on their EXIT charts and an estimate of their truncated union bounds (TUB). Both studies report significant gains in the short-to-moderate block size regime compared to state-of-the-art binary FEC codes.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…When the cardinality of the code alphabet q is high, a large number of transitions connect the states in the code trellis, making the enumeration of the sequences very complex. In [10], the M-algorithm is proposed to calculate TUBs for NB convolutional codes (NB-CC): only M branches, having the least reliable metrics, are considered at each trellis section. The union bound analysis is then only used to select the constituent convolutional codes and no TUB is derived for the actual resulting NB-TC.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Union Bound Evaluation for Non-Binary Turbo Coded Modulations

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

A method to compute the truncated union bound of non-binary turbo codes mapped to high order modulations is proposed in this letter. It calls for the estimate of the truncated Euclidean distance spectrum. To this end, we identify the error events that limit the Euclidean distance of non-binary turbo codes based on memory-1 convolutional codes defined over GF(q), q > 2. Application examples are elaborated for codes over GF(64). The resulting bounds are found to accurately predict the asymptotic performance of the coded modulation scheme.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Union Bound Evaluation for Non-Binary Turbo Coded Modulations

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…What mainly motivated our work is the theoretical issue of whether the odd-even constraint reduces interleaver gain. Raised in the early literature of turbo trellis-coded modulation (TTCM) [26][27][28][29], this issue has been largely overlooked, despite TTCM still being an active field [30][31][32]. In order to clearly address it, bounds should be derived on the average BEP of the odd-even uniform interleaver.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Performance analysis of the odd–even uniform interleaver for turbo codes

Arkoudogiannis

Dimakis

2019

IET Communications

View full text Add to dashboard Cite

“…Παρόμοια γνωστά σχήματα στη διεθνή αρθρογραφία είναι η παράλληλα αλυσιδωτή τρέλις κωδικοποιημένη διαμόρφωση (parallel-concatenated trellis-coded modulation, PCTCM) των Benedetto et al [90], καθώς και ένα σχήμα BICM με τούρμπο κώδικες των Le Goff et al [141], και τα δύο της ίδιας περιόδου. ΄Εκτοτε, η TTCM έχει ενσωματωθεί στην ύλη πανεπιστημιακών συγγραμμάτων [6, §8.12-2] [142, §10.16], ενώ συνεχίζει να αποτελεί ενεργό πεδίο ερευνητικής δραστηριότητας [143][144][145][146]. Ξεκινούμε με την παρουσίαση της δομής της TTCM, συστατικό στοιχείο της οποίας αποτελούν οι τρέλις κώδικες.…”

Section: περίπτωση μπλοκ αναδιατάκτηunclassified

Ανάλυση Επίδοσης Σφάλματος Σχημάτων Τούρμπο Κωδίκων Με Αναδιατάκτες Άρτιων-Περιττών Θέσεων, Βάσει Του Φάσματος Αποστάσεών Τους

Αρκουδογιάννης¹

View full text Add to dashboard Cite

Το έτος 1948 διατυπώνεται «Μια Μαθηματική Θεωρία Επικοινωνίας» από τον Claude E. Shannon, η οποία ανατρέπει τη διάχυτη πεποίθηση των μηχανικών πως ρυθμός μετάδοσης και επίδοση σφάλματος είναι μεγέθη αντικρουόμενα. Για τη νέα θεωρία, και ο ρυθμός μετάδοσης μπορεί να είναι οσοδήποτε κοντά στον μέγιστο, τη χωρητικότητα καναλιού, και ο ρυθμός σφαλμάτων οσοδήποτε μικρός· αρκεί το σύστημα επικοινωνίας να χρησιμοποιεί κώδικες καναλιού. Παρά τη σημειούμενη πρόοδο, έκτοτε, προς την πραγματοποίηση της διπλής αυτής υπόσχεσης, η λειτουργία κοντά στη χωρητικότητα άρχισε να παγιώνεται ως πρακτικά ανέφικτη. Το 1993 σημειώνεται η ανατροπή της δεύτερης αυτής πεποίθησης με την παρουσίαση —από έναν έτερο Claude— ενός (απο)κωδικοποιητή που λειτουργούσε μεταξύ 0.5 dB από τη χωρητικότητα: των κωδίκων τούρμπο. Η παρούσα διδακτορική διατριβή αποτελεί μια θεωρητική εργασία στο αντικείμενο της σχεδίασης αναδιατάκτη για τούρμπο κώδικες. Θεωρούμε τη συνθήκη «άρτια-περιττά», η οποία επιβάλλει στα σύμβολα πληροφορίας των άρτιων (περιττών) θέσεων να βρίσκονται σε άρτιες (περιττές) θέσεις και μετά τον αναδιατάκτη, και πραγματοποιούμε μιαν αναλυτική σύγκριση της επίδοσης σφάλματος τριών σχημάτων τούρμπο κωδίκων χωρίς και με αυτήν: των συμμετρικών μη διάτρητων τούρμπο κωδίκων, των διάτρητων, και της τούρμπο τρέλις κωδικοποιημένης διαμόρφωσης. Η ανάλυση βασίζεται στον μαθηματικό και πειραματικό υπολογισμό του μέσου φάσματος αποστάσεων τυχαίων χώρων των σχημάτων, καταγράφεται —για τα δύο πρώτα— σε φράγματα ένωσης, κι επαληθεύεται από εκτενείς Monte Carlo προσομοιώσεις στα εκάστοτε θεωρούμενα κανάλια. Συγκεκριμένα, για το πρώτο σχήμα εισάγουμε καινούριους απαριθμητές βάρους με σκοπό την αποτύπωση των επιπτώσεων της συνθήκης στο χαμηλότερο τμήμα του φάσματός του. Δείχνουμε, έτσι, ότι η συνθήκη δεν επηρεάζει το κέρδος αναδιατάκτη —όπως πιστεύεται από μερίδα της αρθρογραφίας—, αλλά τις πολλαπλότητες. Για το δεύτερο σχήμα αναδεικνύουμε αδυναμίες της εκεί διατυπωθείσας «εικασίας της ομοιόμορφης προστασίας», η οποία συνδέει αιτιακά τη συνθήκη με τη βελτίωση της επίδοσης, και την αντικαθιστούμε με τη θεωρία του φάσματος αποστάσεων. Η ισχύς της δεύτερης έναντι της πρώτης αναδεικνύεται για τρεις δομές αναδιατακτών: τους τυχαίους, S-τυχαίους και μπλοκ. Για το τρίτο σχήμα ανακαλύπτουμε ένα φαινόμενο που λαμβάνει χώρα με την αφαίρεση της συνθήκης, το οποίο ονομάζουμε «διαρροή πιθανότητας», με τάσεις πύκνωσης του φάσματος του υποκείμενου τούρμπο κώδικα. Η διαρροή πιθανότητας προσφέρει μια καινούρια κατανόηση της λειτουργίας της συνθήκης. Η διατριβή ολοκληρώνεται με ένα τέταρτο σχήμα, την τούρμπο κωδικοποιημένη διαμόρφωση χώρου-χρόνου, για το οποίο μελετάται η συμπεριφορά της συνθήκης μέσω προσομοιώσεων σε δύο κανάλια πολλαπλών εισόδων/εξόδων. Η συνθήκη άρτια-περιττά αφενός είναι δημοφιλής στους τούρμπο κώδικες σύγχρονων προτύπων επικοινωνίας, αφετέρου έχει αποτελέσει πεδίο αντιγνωμιών ή παρανοήσεων στην αρθρογραφία. Με την παρούσα διατριβή ορισμένες από αυτές λύνονται, ενώ άλλες οδηγούνται προς τη λύση τους.

show abstract

Capacity-Approaching Non-Binary Turbo Codes: A Hybrid Design Based on EXIT Charts and Union Bounds

Cited by 4 publications

References 36 publications

Union Bound Evaluation for Non-Binary Turbo Coded Modulations

Union Bound Evaluation for Non-Binary Turbo Coded Modulations

Performance analysis of the odd–even uniform interleaver for turbo codes

Ανάλυση Επίδοσης Σφάλματος Σχημάτων Τούρμπο Κωδίκων Με Αναδιατάκτες Άρτιων-Περιττών Θέσεων, Βάσει Του Φάσματος Αποστάσεών Τους

Contact Info

Product

Resources

About