PA符号を用いたシャノン限界に迫る多値通信方式の開発

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18560367
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 植松 友彦 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 教授 (60168656)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂庭 好一 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 教授 (30114870) ; 松本 隆太郎 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助教授 (10334517)
• Keywords: PA符号 / 多値変調方式 / シャノン限界

Research Abstract

本年度は、4-ASK、8-ASK、8-PSKの多値変調方式に対し、符号化法としてBit Interleaved Coded Modulation(BICM)法ならびに多レベル符号化法を用いたときのPA符号の性能解析を行い、次の3項目についてPA符号の潜在的な能力を明らかにした。
1)誤り率10^<-5>を達成するのに必要な信号対雑音比を明らかにし、変調シンボル数が6000程度の場合、幅広い符号化率の範囲内で、BICM法ではシャノン限界まで1.2〜1.5dB以内、多レベル符号化法ではシャノン限界まで1.0〜1.3dB以内になっていることを明らかにした。また、PA符号の優位な点として、復号が容易であることに加え、必要な符号長が従来のLDPC符号よりも短くて済むことを明らかにした。
2)符号シンボルから信号点配置への写像として、グレイ写像、反グレイ写像、集合分割による写像などを取り上げ、写像を取り替えることによって得られる復号誤り率の変化を調べた。その結果、BICM法についてはグレイ写像が最適であること、および多レベル符号化法についてはUngerboeckによる写像が最適であることを明らかにした。
3)多レベル符号化法については、各段の符号化率を等価通信路容量規範によって定めた。このとき、指定された符号化率を有するPA符号を設計できる場合には、多レベル符号化法の方がBICM法よりも復号誤り率の点で高性能であることを明らかにした。