Decoding of constellations matched to the Rayleigh fading channel

Abstract

It has recently been shown that a new class of d-dimensional non-QAM constellations matched for the Rayleigh fading channel (π-constellations), allows a d-order diversity without addition of redundancy [6–8]. Combined with traditional coding techniques, π-constellations are very efficient. However, the decoding algorithm of these constellations is far more complicated than that for qam-constellations. A sub-optimal algorithm for the decoding of π-constellations is proposed in this work. An example of application for 4 bit/Hz.s spectral efficiency with a 4-D π-constellations is given and the VLSI architecture of the decoder is described. The implementation, in a 0.8 μm standard cell technology, can be achieved with a 72 K gate circuit, with a binary rate of 32 Mbit/s and, from simulation, a binary error rate of 10^{- 3} for a snr of 14 dB.

Résumé

Il a été récemment montré que l’utilisation de constellations à d dimensions spécialisées pour le canal de Rayleigh permettait d’obtenir une diversité d’ordre d sans aucun codage (constellation π) [6–8]. Cependant, le décodage de ces constellations est très complexe et rend problématique leur utilisation dans des applications haut débit. Un algorithme de décodage sous-optimal permettant de décoder les constellations π en temps réel est présenté. Un exemple d’application d’efficacité spectrale 4 bit/Hz.s est décrit jusqu à la réalisation vlsi. Le nombre total déportes du décodeur associé est de 72 000 portes (technologie 0.8 μn en cellule standard), le débit binaire de 32 Mbit/s. Les simulations montrent que le taux d’erreurs binaires pour un rapport signal à bruit de 14 dB est de 10^-3.