Polar coded reduced complexity faster-than-Nyquist (FTN) signaling

Abstract

Karmaşıklığı azaltılmış Nyquist'ten daha hızlı (FTN) sinyalleşme sistemleri, kabul edilebilir bir algılama karmaşıklığı artışı ile yüksek verimli bant kullanımı sağlayabildiğinden gittikçe daha fazla ilgi çekmektedir. Düşük karmaşıklıkta FTN algılama tekniklerinin performansı ve karmaşıklığı arasındaki dengeyi daha iyi anlamak için, bu tekniklerin kanal kodlaması ile beraber incelenmesi gerekir. Bu tezde, yakın zamanda önerilen karmaşıklığı azaltılmış bir FTN algılaması olan "K geri dönüş ile ardışık sembol dizi kestirimi (SSSgbKSE)" tekniğini kullanan kutup kodlu FTN sistemi incelenmiştir. Çeşitli semboller arası girişim (ISI) düzeyleri ve farklı K geri dönüş değerleri için simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Hem kodlanmamış hem de polar kodlanmış sistemler için Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv (BCJR) algılama ve SSSgbKSE algılama tekniklerinin bit hata oranı (BER) performansı incelenmiştir. Simülasyon sonuçları, kutup kodlarının karmaşıklığı azaltılmış SSSgbKSE tekniğinde meydana gelen performans kaybının bir kısmını telafi edebileceğini bunun yanında BCJR ve SSSgbKSE algılama algoritmaları arasındaki performans farkının kapatılmasına yardımcı olabileceğini göstermektedir.Reduced complexity faster-than-Nyquist (FTN) signaling systems are gaining increased attention as they can provide improved bandwidth utilization for an acceptable level of detection complexity. In order to have a better understanding of the tradeoff between performance and complexity of the reduced complexity FTN detection techniques, it is necessary to study these techniques in the presence of channel coding. In this thesis, we investigate the performance a polar coded FTN system which uses a reduced complexity FTN detection, namely, the recently proposed "successive symbol-by-symbol with go-back K sequence estimation (SSSgbKSE)" technique. Simulations are performed for various intersymbolinterference (ISI) levels and for various go-back-K values. Bit error rate (BER) performance of Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv (BCJR) detection and SSSgbKSE detection techniques are studied for both uncoded and polar coded systems. Simulation results reveal that polar codes can compensate some of the performance loss incurred in the reduced complexity SSSgbKSE technique and assist in closing the performance gap between BCJR and SSSgbKSE detection algorithms.