Nyquist'den daha hızlı sinyalleşme için düşük karmaşıklı yaklaşımlar

Daha yüksek veri hızlarına ulaşmanın umut verici bir yolu, Nyquist sinyalleşmesine göre daha fazla veriyi aynı bit enerjisi ve bant genişliği kullanımı ile iletebilme potansiyeline sahip Nyquist'ten-daha-hızlı (FTN) sinyalleşmesi olarak bilinen dikgen olmayan bir fiziksel katman iletim yaklaşımını benimsemektir. Ancak, FTN sinyalleşme, girişimle başa çıkmak için karmaşıklık getirmektedir. Bu tez, ilk olarak kanal kodlamanın düşük karmaşıklıklı bir FTN algılayıcı üzerindeki etkisini incelemektedir. Kanal kodlaması, ikili ve ikili olmayan düşük yoğunluklu eşlik kontrol kodları ile kutupsal kodları altında yapılmaktadır. Benzetim sonuçları, kanal kodlamasının FTN algılayıcı ile en iyi BCJR algılayıcı arasındaki performans farkını azaltmada etkili olduğunu göstermektedir. Dolayısıyla, hızlandırma veya paketleme parametresi olarak adlandırılan τ'nun özellikle yüksek değerleri için, yüksek karmaşıklığa sahip bir FTN algılayıcıya kesin bir ihtiyaç olmadığını göstermektedir. Ek olarak, tez, koordinat serpiştirmeli FTN sinyalleşmesi tekniğini tanıtarak bu temelde düşük karmaşıklıklı bir FTN algılayıcı tasarlayıp mevcut literatürle karşılaştırmaktadır. Bu yenilikçi yaklaşım, 0.6 dB gibi nisbeten az bir maliyetle, %10 spektral verimlilik (SE) artışı sağlarken, performans ile karmaşıklık arasında olumlu bir denge kurmaktadır. Ayrıca, tez FTN sinyalleşmesi algılama sorununu bir yarıkesin problem olarak ele alıp M-PAM için arabul çizelgesi destekli düşük karmaşıklıklı yumuşak çıktılı yarıkesin rahatlama (SDR) tabanlı bir algılayıcı önermektedir. Benzetim sonuçları, bu algılayıcının, polinom hesaplama karmaşıklığına sahip ve daha yüksek kipleme şemalarına uyum sağlayabilen bir yapısı ile 4-PAM için kodlu BCJR performansına 0.8 dB'ye kadar yaklaştığını göstermektedir. Bununla beraber, SNR tabanlı arabul çizelgeleri kullanıldığında performansta 0.3 dB'lik bir iyileşme elde edilmektedir. Düşük karmaşıklık doğası göz önüne alındığında, bu, yumuşak çıkışlı SDR algılayıcının, üretilen log-olabilirlik oranları (LLR'ler) açısından yüksek kipleme için iyi bir performans sağlayabileceğini göstermektedir.