مدولاسیون رمزی منبع برای منابع گسسته‌ی باحافظه

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 مجتمع دانشگاهی برق و الکترونیک دانشگاه صنعتی مالک اشتر و مجتمع تحقیقاتی اسری

2 دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

3 دانشکده مهندسی برق، دانشکده صنعتی شریف

چکیده

توزیع نابرابر احتمال رخداد سمبل‌ها و وجود وابستگی (حافظه) در تولید سمبل‌های منبع، دو عامل اصلی ایجاد افزونگی در دنباله‌ی خروجی منبع‌اند که باعث افزایش نرخ ارسال می‌شوند. از آنجا که این افزونگی در دنباله مستتر است، نمی‌توان مستقیماً از آن برای بهبود عملکرد (تشخیص یا تصحیح خطا) گیرنده بهره گرفت. در این نوشتار، روشی برای رمزگذاری توأم منبع ـ کانال با عنوان «مدولاسیون رمزی منبع» برمبنای استفاده از افزونگی منبع مارکوف با ماتریس انتقال معلوم برای بهبود عملکرد سیستم مخابراتی ارائه می‌شود. در این روش، در ابتدا یک نمودار ترلیس باکمک ماتریس انتقال منبع ترسیم می‌شود و سپس مجموعه سیگنال‌ها با توجه به احتمال وقوع سمبل‌ها به‌نحوی مناسب به شاخه‌های آن تخصیص می‌یابند. برای ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی از معیار بهره‌ی رمزگذاری استفاده می‌شود و روشی برای تعیین بیشترین بهره‌ی رمزگذاری دسترس‌پذیر ناشی از افزونگی منبع ارائه می‌شود. نتایج شبیه‌سازی، بهبود خوبِ عملکرد سیستم مخابراتی(نزدیک به بیشترین بهره‌ی رمزگذاری قابل دست‌یابی)در یک کانال نویزی و متناسب با میزان افزونگی منبع را نمایان می‌سازند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

SOURCE CODED MODULATION FOR DISCRETE SOURCES WITH MEMORY

نویسندگان [English]

  • A. Payandeh 1
  • M. Ahmadian 2
  • M.R. Aref 3
1 Dept. of Electrical Engineering Malek Ashtar University of Technology
2 Dept. of Electrical Engineering K. N. Toosi University of Technology
3 Faculty of Electrical EngineeringSharif University of Technology
چکیده [English]

For a source with memory, the outputs of the source are not independent and, therefore, previous outputs reveal some information about future ones. These redundancies are hidden in output sequences, and cannot be used for improving the error performance of communication systems. In this paper, we present a new joint source-channel coding scheme for sources with memory, called source coded modulation. Source coded modulation is a scheme in which source characteristics are used to provide error protection, via an appropriate signal assignment, to each symbol of the source. In this scheme, we use the source transition matrix to plot a trellis diagram and, then, we propose an algorithm for mapping a given signal constellation on branches of this diagram, based on source statistical characteristics. Finally, we investigate a method to determine the maximum achievable error protection by using the source redundancy. Simulation results show that the proposed scheme can obtain a robust and error-resistant performance over AWGN channels, proportional to the source redundancy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • joint source-channel coding
  • discrete source with memory
  • signal set mapping
  • MPSK modulation scheme
  • source coded modulation