Speaker ：李柏承指導老師：黃育銘

A Study of Joint Source Decoding and Demodulation for the System Using Error-Correcting Binary Arithmetic Codes and Trellis Coded Modulation Speaker：李柏承指導老師：黃育銘

Outline • 架構 • Arithmetic Codes • Trellis coded modulation • 目前研究方向 • Reference

架構

Arithmetic Codes • Arithmetic coding是一個比較新的壓縮編碼方法。 • 一個訊息有半開區間[a, b)來代表，而a 跟b是介於0與1之間的實數。一開始的區間是[0,1)。當這個訊息變得越來越長時，區間會越來越短，而且需要越多的位元來代表這個區間。

P0 = 0.8 P1 = 0.18 FORBIDDEN = 0.02 隨機產生 : 20bits 經過Arithmetic encode 產生 : 31

Letters FX(i) Range 0.8 0.18 0.02 0.8 0.98 1 [0,0.8) [0.8,0.98) [0.98,1) Arithmetic Codes

Trellis coded modulation

Input : 0111011000001010010111011000011000 自己補bits，為了後面解碼使用 SNR= 7 db 將input bits代入 TCM encode :010011111100001000001100011011010110101000011001101

b1/c2c1 0/00 1/10 0/01 1/11 1/10 0/00 1/11 0/01

Set partitioning

C3 1 0 1 1 C2 0 C1 0 0 0 C1 1 C2 1

000 (√E,0) 001 (√E/2, √E/2) 011 (0, √E) 110 (-√E/2, √E/2) 100 (-√E,0) 101 (-√E/2,- √E/2) 111 (0,-√E) 010 (√E/2,- √E/2)

Decoding

接收到的訊號與8-PSK作解調變，取最短距離解出bits接收到的訊號與8-PSK作解調變，取最短距離解出bits 4.001860 ,6.210118 -5.641216 ,-1.782596 1.956181 ,7.463750 -7.083906 ,077832 4.593426 ,-6.745572 解調變出來的bits 010 011 111 100 001 0 0 Output b1: 1 1 1 另外存放c3: 0 0 1 1 0

Trellis只解的出b1，剛剛保留c3是為了解出b2 c3:00110001000110001 使用這方程式解出b2 C3(t)=D2(t) D2(t+1)=C3(t)+b2(t) =C3(t+1) b2:0101001100101001 b1:11100000111100100 TCM decode:01110110000010100101110110000110 Input : 0111011000001010010111011000011000 與input比對，所解的bits是一樣的

8-PSK Demod BER[1] BER[2] BER

SNR: 7.000000 dB, BER[1]: 0.0416666667(200/4800) BER[2]: 0.0000000000(0/4800)

Arithmetic Decoding

目前研究方向 • 使用List Viterbi decode 解出N條path，由Arithmetric coded解出最佳解 • 使用傳統的Viterbi decode ，每當TCM解一段Bits，就送給Arithmetric coded來判斷最佳路徑

Reference • (2001)Joint_Source_Channel_Coding_Using_Arithmetic_Codes_and_Trellis_Coded_Modulation，Cenk Demiroglu, Michael W. Hoffman and Khalid Sayood

Speaker ：李柏承指導老師：黃育銘