動態範圍對固定延遲樹狀結構搜尋之序列檢測器的影響

Abstract

固定延遲樹狀結構搜尋(FDTS)檢測器應用在高信號雜訊比(SNR)的系統中可以近似最大可能性序列檢測器(MLSD)的性能。利用FDTS演算法實現的架構中，以信號空間分割法(Signal-Space Partitioning)的運算複雜度最為簡易，所以在高速的應用上最合適。但在目前所知的文獻中，以信號空間法實現FDTS時之動態範圍都不予限制；本論文提出在動態範圍限制後可以免除更多的超平面(Hyperplanes)判斷，因此簡化了建構Voronoi區域時所需之DN(Delaunay Neighbors)數目，進而使得以布林映射(Boolean Mapping)實現FDTS檢測器的複雜度大大地降低。本論文並使用實用例子及模擬結果驗證在動態範圍的限制下，不但可以大幅地降低實現的複雜度，而且不會影響FDTS檢測器性能。

The fixed-delay tree search(FDTS) is known to approximate the maximum-likelihood sequence detector(MLSD) in performance under high signal-to-noise ratio(SNR) environments. The signal-space partitioning method is one of the most simple approaches for implementing the FDTS algorithm; hence it is suitable for high-speed applications. However, as far as we know, the effect of dynamic range on signal-space partitioning realization of FDTS is not investigated in literature. This thesis presents that under the constraint of dynamic range, in realizing FDTS using signal-space partitioning method the hyperplane redundancy is increased; thus the Delaunay neighbors(DN) table which is required for constructing the Voronoi region can be further simplified. Therefore, the implementation complexity is reduced. Some application examples and simulations are given to demonstrate that the proposed approach largely reduces the implementational complexity without degrading the performance of FDTS. 英文摘要 誌謝 圖目錄 表目錄 第一章 簡介 1.1 研究動機與目的 1.2 研究背景 1.3 研究方法 1.4 論文架構 第二章 最大可能性序列檢測法(MLSD) 2.1 ISI通道模型 2.2 最大可能性序列檢測(MLSD) 2.3 Viterbi演算法的推導 2.4 Viterbi演算法的例子 2.4.1 PR(1,2,1)通道例子 2.4.2 分支合併的情形 2.5 Viterbi 檢測器 2.6 動態範圍對Viterbi檢測器之影響 第三章 固定延遲樹狀結構搜尋(FDTS)檢測法 3.1 FDTS演算法的推導 3.2 FDTS檢測器 3.2.1 FDTS檢測器的描述 3.2.2 檢測器實現的描述 3.2.3 判斷迴授的FDTS檢測器 3.3 利用信號空間分割法之FDTS檢測器 3.3.1 Voronoi圖示(VOD) 3.3.2 同種類(In-Class)DN超平面之消除 3.3.3 FDTS檢測器VOD分割之推導 3.3.4 FDTS檢測器的例子 第四章 動態範圍對信號空間分割之影響 4.1 縮小信號空間對VOD之影響 4.2 應用在信號空間分割的推導 4.3 討論同種類DN之消除 4.3.1 無動態範圍限制下同種類DN之消除 4.3.2 無動態範圍限制下同種類DN之消除 第五章 檢測器之改進與模擬結果討論 5.1 信號空間分割法FDTS檢測器之改進實例 5.1.1 針對FDTS檢測器例子的改進 5.1.2 tau=4的改進例子 5.1.3 PR(1,2,1)、d=2,tau=3之例子 5.2 模擬分析與討論 第六章 結論 參考文獻 附錄A 動態程序設計 附錄B 強制延遲最佳檢測器