多輸入多輸出編碼調變信號設計與疊代式偵測解碼排程規劃方法研究

低密度奇偶檢查碼(low-density parity-check, LDPC, code) 搭配疊代式可靠度傳遞(beliefpropagation, BP)演算法進行解碼，能透過排程的設計實現高吞吐量的解碼電路，已被5G 通訊標準選擇為資料傳輸的錯誤控制碼。但要真正增加無線傳輸的吞吐量，編碼需要搭配高階調變和多天線系統 (multiple-input multiple output, MIMO)。在接收端，多天線間干擾消除，高階調變符元 (Symbol) 偵測，和編碼位元錯誤更正的動作也必須緊密搭配。為滿足以上的需求，本多年期計劃將搭配LDPC 碼，進行編碼調變 (coded modulation) 訊號的整合設計，並對多天線系統進行疊代式偵測解碼 (iterative detection and decoding, IDD) 演算法的排程規劃，最後完成電路實做。計劃的第一年，將以解碼門檻(decoding threshold)與錯誤平面(error floor)為條件，進行高階調變符元對應 (labeling) 與編碼的整合設計。為了保證實作電路的效率，所完成的編碼調變將搭配QC-LDPC 碼。計劃的第二年，將進行疊代式偵測解碼的排程設計。以不增加硬體複雜度為前提，找出最有效率的訊息傳遞路徑，規劃偵測解碼排程，並且應用在前一年所完成的編碼調變中。計劃的最後一年，多天線系統中的干擾消除運算將被加入整體的排程設計中，同時以FPGA 進行硬體實做。電路中的管線(pipeline)架構與記憶體存取的限制將加入排程設計的條件。本計劃預計以三年的時間，針對多天線編碼調變系統完成傳送訊號設計，同時進行疊代式偵測解碼排程演算法開發，並以所設計的演算法實作滿足5G 通訊標準頻寬需求的電路。

系統編號:PB10608-2428
原計畫編號:MOST106-2221-E182-010