LDPC+QAM256, Создание QC-LDPC-BC пров.матриц под модуляцию QAM256 Опции

[brig01]

Добрый день коллеги!

Возможно учесть вид модуляции(QAM256) при создании матриц LDPC? Сейчас использую алгоритм PEG.

P.S. Сорри за тупой вопрос, кодированием занимаюсь недавно.

[Serg76]

Добрый день коллеги!

Возможно учесть вид модуляции(QAM256) при создании матриц LDPC? Сейчас использую алгоритм PEG.

P.S. Сорри за тупой вопрос, кодированием занимаюсь недавно.

Если я правильно понимаю Вам необходимо преобразовать мягкие решения сигнала 256-КАМ в последовательность мягких оценок, т.е. реализовать квадратурный расщепитель. Другими словами, на входе некоего блока I/Q составляющие сигнала 256-КАМ с выхода демодулятора, на выходе блока последовательность из 8-ми мягких оценок на каждую I/Q пару. Эту последовательность затем можно преобразовать в жесткие решения, т.е. битовый поток и уже по нему рассчитать проверочную матрицу. От типа применяемой конструкции эти действия зависеть не будут. Или я что-то не так понял из Вашего вопроса?

[brig01]

Если я правильно понимаю Вам необходимо преобразовать мягкие решения сигнала 256-КАМ в последовательность мягких оценок, т.е. реализовать квадратурный расщепитель. Другими словами, на входе некоего блока I/Q составляющие сигнала 256-КАМ с выхода демодулятора, на выходе блока последовательность из 8-ми мягких оценок на каждую I/Q пару. Эту последовательность затем можно преобразовать в жесткие решения, т.е. битовый поток и уже по нему рассчитать проверочную матрицу. От типа применяемой конструкции эти действия зависеть не будут. Или я что-то не так понял из Вашего вопроса?

Добрый день!

1. Расщепитель квадратур с которого я получаю метрику для каждого бита у меня есть.

2. "... Эту последовательность затем можно преобразовать в жесткие решения, т.е. битовый поток и уже по нему рассчитать проверочную матрицу... " - если не сложно поясните?

3. В КАМ256 энергетика у бит разная, а значит и ВЕR у каждого бита свой, у младшего бита он больше, возможно ли какнибудь это учесть при построении схемы FEC, идеально конечно чтобы это можно было учесть в пров.мат. LDPC.

4. Для получения наибольшего выигрыша от кодирования для КАМ256 применяют каскадные схемы FEC. Например R=5/6, сначал поток накрывается кодом R=20/21, затем младший бит накрывается R=1/2(для потока это будет 7/8). Я оч. сильно ограничен в ресурсе, для меня это не вариант.

P.S. Возможны разночтения в терминах, если что не понятно, спрашивайте.

[Serg76]

Добрый день!

1. Расщепитель квадратур с которого я получаю метрику для каждого бита у меня есть.

2. "... Эту последовательность затем можно преобразовать в жесткие решения, т.е. битовый поток и уже по нему рассчитать проверочную матрицу... " - если не сложно поясните?

3. В КАМ256 энергетика у бит разная, а значит и ВЕR у каждого бита свой, у младшего бита он больше, возможно ли какнибудь это учесть при построении схемы FEC, идеально конечно чтобы это можно было учесть в пров.мат. LDPC.

4. Для получения наибольшего выигрыша от кодирования для КАМ256 применяют каскадные схемы FEC. Например R=5/6, сначал поток накрывается кодом R=20/21, затем младший бит накрывается R=1/2(для потока это будет 7/8). Я оч. сильно ограничен в ресурсе, для меня это не вариант.

P.S. Возможны разночтения в терминах, если что не понятно, спрашивайте.

2. Если значения метрики положительное число, то значит единичный бит, в противном случае - нулевой, либо же наоборот.
3. Если правильно подобран манипуляционный код, то BER для каждого бита должен быть одинаков, иначе вы получите пачечную структуру ошибок. Хотя для КАМ-256 это условие выполнить будет трудновато.

Но выражение "расчитать проверочную матрицу" немного ставит в тупик. Проверочная матрица строится заранее и потом уже ни от чего не зависит.

проверочную матрицу можно рассчитать построив, например, систему линейных уравнений и решив ее затем каким-нибудь методом. Главное чтобы исходный битовый поток из которого строится система уравнений не содержал ошибок.

Хоть примерно какой DVB-xx рыть?, их там много и в них много букфф и страничек и всё на буржуинском)

DVB-S2. там применяется, по-моему, LDPC+BCH совместно с APSK32

[Modest]

3. Если правильно подобран манипуляционный код, то BER для каждого бита должен быть одинаков, иначе вы получите пачечную структуру ошибок.

Дык, а если перемежение использовать?

[Serg76]

Дык, а если перемежение использовать?

Да нет, я может не совсем правильно выразился, перемежение здесь ни при чем. Имеется ввиду, что главное правило при построении манипуляционного кода заключается в том, что бинарные значения соседних отсчетов в сигнальном созвездии не должны отличаться более, чем на один бит, иначе при возникновении ошибки в принятом символе Вы сразу можете получить несколько ошибочных бит, которые декодеру будет сложнее исправить.

Re.2. Как из мягкого решения вытянуть жёсткое понятно, не ясно из фразы как по принятым данным посчитать проверочную матрицу по принятым данным, может вы имели ввиду, по принятым данным и с пров.матрицей посчитать синдром?

Я имел ввиду как раз, что по принятым безошибочным данным можно посчитать проверочную (или порождающую) матрицу составив и решив СЛАУ. Если Вас интересуют подробности, то мне надо вспомнить как это делается.

P.P.P.S Ктонибудь реализовывал CTC? и сколько весит, может у кого есть модель в matlab-е?

CTC - это Convolution Turbo Codes?

[brig01]

CTC - это Convolution Turbo Codes?

Ага они самые.

Может, здесь что полезное найдете.

Cпсб.

Надо почитать про код Грея, конструкцию Унгербоека и про сигнально-кодовые конструкции.

1. Коды грея я использую. Это улучшает ВER всего потока в два раза. Но не решает проблему разного BER в битах.

2. Как можно использовать конструкцию Унгербоека + QAM256?

Сообщение отредактировал brig01 - Dec 9 2010, 07:01

Эскизы прикрепленных изображений

 

[petrov]

2. Как можно использовать конструкцию Унгербоека + QAM256?

I и Q кодируются независимо, каждая из них 4 бита передаёт, т е 16 точек, разбиваем их на 4 подобраза, 2 бита адресующие подобразы кодируем LDPC, 2 из подобраза не кодируем вовсе, в зависимости от модели канала может потребоваться внешний БЧХ код чтобы некодированные биты исправлять при замираниях.

[brig01]

I и Q кодируются независимо, каждая из них 4 бита передаёт, т е 16 точек, разбиваем их на 4 подобраза, 2 бита адресующие подобразы кодируем LDPC, 2 из подобраза не кодируем вовсе, в зависимости от модели канала может потребоваться внешний БЧХ код чтобы некодированные биты исправлять при замираниях.

Мои знания в TCM не оч., поэтому буду задавать тупые вопросы....

1. На сколько я знаю кодирование в схемах TCM происходит на символьном уровне, как туда пристятгнуть блоковый LDPC работающий с битами не понятно, поясните оч. интересно?

2. Вроде для схем ТСМ используют свёртоный код?

3. С учётом всего сказанного возможно ли использовать для схемы TCM LDPC R=5/6?

P.S. Если сложно отвечать, буду рад ссылкам на литературу где можно почитать по конструкции QAM256+TCM+LDPC.

P.S.S. Сейчас читаю Скляра, оч. тяжОлое чтиво, есть что нить по достпупнее, в плане подачи матерьяла?)

Заранее спасибо!

[SKov]

P.S.S. Сейчас читаю Скляра, оч. тяжОлое чтиво, есть что нить по достпупнее, в плане подачи матерьяла?)

Вообще, туго вам придется, если нет опыта в этой области. Там одних только методов постоения LDPC - добрый десяток, да и модификаций декодеров не меньше. И, кстати, QC-LDPC - это разве только сначала кажется приличным классом кодов. Единственное их достоинство - легкость построения. И кодирования. А вообще, если сложность кодера не очень критична, а главное - качество кода, то советую глянуть PG-LDPC. Но еще раз скажу, если это вам курсовик надо написать или диплом - то сойдет и так. А если серьезную разработку надо сделать, то с полгодика надо статьи почитать и "землю порыть". Одной местной конференцией вам не обойтись.
Потому как это тема - "цельная наука" ))

[brig01]

Вообще, туго вам придется, если нет опыта в этой области. Там одних только методов постоения LDPC - добрый десяток, да и модификаций декодеров не меньше. И, кстати, QC-LDPC - это разве только сначала кажется приличным классом кодов. Единственное их достоинство - легкость построения. И кодирования. А вообще, если сложность кодера не очень критична, а главное - качество кода, то советую глянуть PG-LDPC. Но еще раз скажу, если это вам курсовик надо написать или диплом - то сойдет и так. А если серьезную разработку надо сделать, то с полгодика надо статьи почитать и "землю порыть". Одной местной конференцией вам не обойтись.
Потому как это тема - "цельная наука" ))

Опыт дело наживное было бы желание. QC-LDPC-BC используеться в WiMax и GhM сетях, янки плохое не будут закладывать, есть другие альтернативы когда размер фрейма на десятки тысяч бит? Кстате их я реализовал/отладил в железе . Сложность критична, нужно упихать в ограниченный ресурс(EP1C12) на скорости до 180Мбит. Так то хотел кандидатскую написать )). А какие ещё есть конференции на эту тему?

P.S. В QC-LDPC-BC сильно не понравилось что для эффективного декодирования требуеться от 10 итераций и выше.

В гугле достаточно статей можно найти, вот на вскидку

http://www.csie.ntu.edu.tw/~mku/research/L...PC_for_ADSL.pdf

Смотрите не TCM а pragmatic approach double Gray binary coding BICM QAM soft demapping LLR и т. п.

Огромное спсб.

Сообщение отредактировал brig01 - Dec 10 2010, 05:36

[SKov]

QC-LDPC-BC используеться в WiMax и GhM сетях,
янки плохое не будут закладывать

Ну, с таким подходом мы из состояния банановой республики уже никогда не вылезем.
Кстати, те же янки используют PG-коды в 10-гигабитном эзернете. Там , правда,
длина небольшая - 2048. И во флеш-памяти (там длина около 10000).
Если критична сложность кодера, то янки просто приписываеют к проверочной матрице двойную единичную матрицу )
Тоже нормальное дело, если хочется подпортить качество кода ради упрощения кодирования.

А какие ещё есть конференции на эту тему?

Я не знаю. Вообще, конференция полезна, если вы совсем "чайник" и вам надо получить начальную "ориентацию в пространстве"
и легкий дружеский пинок в нужном напрвлении. Либо, если вы уже гуру, но какой-то очень частный вопрос не можете
раскусить - тогда тоже могут помочь. А использовать конференцию для решения задачи обучения - это последнее дело.
Тут вам быстро расскажут про "модификацию проверочной матрицы" в процессе декодирования.
Вы потом долго переучиваться будете

P.S. В QC-LDPC-BC сильно не понравилось что для эффективного декодирования требуеться от 10 итераций и выше.

Это вообще какая-то ерунда, которую я не понимаю. Количество итераций зависит в первую очередь от уровня шума.
Даже плохой код будет быстро декодироваться при малом уровне шумов. И даже хороший код требует многих итераций
при большом шуме. Все очень относительно. Вы можете силовым приемом ограничить число итераций на приемлемом
уровне - и смотреть, что получается.

[brig01]

Ну, с таким подходом мы из состояния банановой республики уже никогда не вылезем.
Кстати, те же янки используют PG-коды в 10-гигабитном эзернете. Там , правда,
длина небольшая - 2048. И во флеш-памяти (там длина около 10000).
Если критична сложность кодера, то янки просто приписываеют к проверочной матрице двойную единичную матрицу )
Тоже нормальное дело, если хочется подпортить качество кода ради упрощения кодирования.


Я не знаю. Вообще, конференция полезна, если вы совсем "чайник" и вам надо получить начальную "ориентацию в пространстве"
и легкий дружеский пинок в нужном напрвлении. Либо, если вы уже гуру, но какой-то очень частный вопрос не можете
раскусить - тогда тоже могут помочь. А использовать конференцию для решения задачи обучения - это последнее дело.
Тут вам быстро расскажут про "модификацию проверочной матрицы" в процессе декодирования.
Вы потом долго переучиваться будете


Это вообще какая-то ерунда, которую я не понимаю. Количество итераций зависит в первую очередь от уровня шума.
Даже плохой код будет быстро декодироваться при малом уровне шумов. И даже хороший код требует многих итераций
при большом шуме. Все очень относительно. Вы можете силовым приемом ограничить число итераций на приемлемом
уровне - и смотреть, что получается.

1. На начальном этапе мне и моему начальству нужен был результат, результат проще добиться когда задача не сложная, тем более когда кодированием не знанимался, поэтому QC-LDPC-BC без вариантов.

2.Конференции всегда важны хоть чайник ты, хоть утюг, хоть гуру из тебета

3.Количество итераций зависит от ресурса, чем его больше тем больше итераций, у меня без всяких "силовых", тупо в EP1C12 не лезет больше 3итераций. В моём случае на R=5/6 QAM256 я получил выигрышь 6дБ (замеренно в железе), этого мало, нужно ещё 1дБ. Если б у меня была возможность добавить ещё итераций 7 было бы лучшe причём сильно, кстате после 16итераций выигрыша практически нет. Поэтому я и говорю что для эффективного ДЕкодирования (масимального выигрыша в дБ) нужно 10итераций.


P.S. Переделаю схему FEC на выходных как посоветовал камрад petrov, отпишусь что получилось

[petrov]

P.S. Переделаю схему FEC на выходных как посоветовал камрад petrov, отпишусь что получилось

Не торопитесь ничего переделывать, может и не нужно вам это.

А как у вас сейчас сделано извлечение мягкой информации из 256QAM?

[brig01]

Не торопитесь ничего переделывать, может и не нужно вам это.

А как у вас сейчас сделано извлечение мягкой информации из 256QAM?

1. На передющей стороне биты кодирую в грей:

Код

always_ff@(posedge clk)begin
        gray[3]  <= #Tp acc[3];
        gray[2]  <= #Tp acc[2]^acc[3];
        gray[1]  <= #Tp acc[1]^acc[2]^acc[3];
        gray[0]  <= #Tp acc[0]^acc[1]^acc[2]^acc[3];
    end

Данные скармливаю модему. Получаю фазовый портрет рис. в одном из моих ответов.

2. На приёмной стороне с эквалайзера приходит 7бит(старшие биты ) для одной квадратуры.

3. Расщепление квадратуры в метрики:

Код

function bit signed [6:0] prod_minus(input bit signed [6:0] in);
integer i;    
bit     sign;
begin
    prod_minus  =   0;    
    for(i=0;i<7;i++)begin
            prod_minus[i]  =   ~in[i];            
        end
end    
endfunction    

function bit signed [6:0] abs(input bit [6:0] in);
integer i;
begin
    abs  =   0;
    for(i=0;i<7;i++)begin
            abs[i]  =   in[i]^(in[6]);
        end
end
endfunction

task automatic calc_metric(bit signed [6:0] in, ref bit signed [6:0] met [3:0]);    
begin    
    //
    met[3]   =   prod_minus(in);
    met[2]   =   abs(in)-32;
    met[1]   =   abs(met[2])-16;
    met[0]   =   abs(met[1])-8;        
    //
    for(int i=0;i<4;i++)begin
            if(met[i]>7)
                met[i]  =   7;
            else if(met[i]<-8)
                met[i]  =  -8;
        end
end    
endtask

Сообщение отредактировал brig01 - Dec 10 2010, 11:26