Capacity-achieving CPM schemes

The pragmatic approach to coded continuous-phase modulation (CPM) is proposed as a capacity-achieving low-complexity alternative to the serially-concatenated CPM (SC-CPM) coding scheme. In this paper, we first perform a selection of the best spectrally-efficient CPM modulations to be embedded into SC-CPM schemes. Then, we consider the pragmatic capacity (a.k.a. BICM capacity) of CPM modulations and optimize it through a careful design of the mapping between input bits and CPM waveforms. The so obtained schemes are cascaded with an outer serially-concatenated convolutional code to form a pragmatic coded-modulation system. The resulting schemes exhibit performance very close to the CPM capacity without requiring iterations between the outer decoder and the CPM demodulator. As a result, the receiver exhibits reduced complexity and increased flexibility due to the separation of the demodulation and decoding functions.Comment: Submitted to IEEE Transactions on Information Theor

Nouvelle forme d'onde et récepteur avancé pour la télémesure des futurs lanceurs

Les modulations à phase continue (CPMs) sont des méthodes de modulations robuste à la noncohérence du canal de propagation. Dans un contexte spatial, les CPM sont utilisées dans la chaîne de transmission de télémesure de la fusée. Depuis les années 70, la modulation la plus usitée dans les systèmes de télémesures est la modulation CPFSK continuous phase frequency shift keying filtrée. Historiquement, ce type de modulation est concaténée avec un code ReedSolomon (RS) afin d'améliorer le processus de décodage. Côté récepteur, les séquences CPM non-cohérentes sont démodulées par un détecteur Viterbi à sortie dure et un décodeur RS. Néanmoins, le gain du code RS n'est pas aussi satisfaisant que des techniques de codage moderne capables d'atteindre la limite de Shannon. Actualiser la chaîne de communication avec des codes atteignant la limite de Shannon tels que les codes en graphe creux, implique deremanier l’architecture du récepteur usuel pour un détecteur à sortie souple. Ainsi, on propose dans cette étude d' élaborer un détecteur treillis à sortie souple pour démoduler les séquences CPM non-cohérentes. Dans un deuxième temps, on concevra des schémas de pré-codages améliorant le comportement asymptotique du récepteur non-cohérent et dans une dernière étape on élabora des codes de parité à faible densité (LDPC) approchant la limite de Shannon