การพัฒนาอัลกอริทึมถอดรหัสเทอร์โบสำหรับช่องสัญญาณแบบมาร์คอฟสองสถานะที่มีสัญญาณรบกวนแบบเกาส์โดยใช้ตัวตรวจวัดเบิรสต์

Abstract

งานวิจัยนี้เสนอระบบถอดรหัสที่ประกอบด้วยเบิรสต์ดีเทกเตอร์และตัวถอดรหัสเทอร์โบสำหรับช่องสัญญาณแบบมาร์คอฟสองสถานะที่มีสัญญาณรบกวนแบบเกาส์ สถานะหนึ่งของช่องสัญญาณมีค่า E[subscript b]/N[subscript 0] สูงซึ่งจะเรียกว่าสถานะดี ในขณะที่อีกสถานะหนึ่งมีค่า E[subscript b]/N[subscript 0] ต่ำซึ่งเรียกว่าสถานะเลวหรือเบิรสต์ เนื่องจากสัญญาณรบกวนเป็นแบบเกาส์จึงทำให้ระบบถอดรหัสสามารถใช้ข่าวสารแบบซอฟต์จากช่องสัญญาณได้ ซึ่งจะให้ผลของการถอดรหัสดีกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการใช้แบบจำลองของช่องสัญญาณที่มีอินพุตและเอาต์พุตแบบไบนารี ซึ่งเป็นกรณีที่สัญญาณที่ได้รับการตัดสินว่าเป็นสัญลักษณ์ใดก่อนการถอดรหัส เบิรสต์ดีเทกเตอร์ที่เสนอนี้ทำหน้าที่ประมาณค่าความน่าจะเป็นของสถานะช่องสัญญาณที่เวลาต่างๆ และส่งข่าวสารนี้ให้แก่ตัวถอดรหัสเทอร์เบเพื่อปรับค่าฟังก์ชันความน่าเป็นจริง (likelihood function) อย่างเหมาะสมกับสถานะช่องสัญญาณ อัลกอริทึมทั้งที่ใช้ในการถอดรหัสเทอร์โบและที่ใช้ในการตรวจวัดสถานะช่องสัญญาณของเบิรสต์ดีเทกเตอร์จะเป็นแบบ BCJR MAP การประมาณค่าความน่าจะเป็นของการเปลี่ยนสถานะช่องสัญญาณสามารถใช้อัลกอริทึมแบบบอม-เวลช์ ผลที่ได้จากการจำลองแบบการถอดรหัสแสดงให้เห็นว่าสมรรถนะของระบบถอดรหัสที่เสนอนี้ เมื่อวัดเป็นอัตราความผิดพลาดบิต มีค่าดีกว่าสมรรถนะของการถอดรหัสเทอร์โบแบบธรรมดาทุกกรณี