Low-Complexity Non-uniform Constellation Demapping Algorithm for Broadcasting System

This paper presents a novel low-complexity soft demapping algorithm for  two-dimensional non-uniform spaced constellations (2D-NUCs) and massive order one-dimensional NUCs (1D-NUCs). NUCs have been implemented in a wide range of new broadcasting systems to approach the Shannon limit further, such as DVB-NGH, ATSC 3.0 and NGB-W. However, the soft demapping complexity is extreme due to the substantial distance calculations. In the proposed scheme, the demapping process is classified into four cases based on different quadrants. To deal with the complexity problem, four groups of reduced subsets in terms of the quadrant for each bit are separately calculated and stored in advance. Analysis and simulation prove that the proposed demapper only introduces a small penalty under 0.02dB with respect to Max-Log-MAP demapper, whereas a significant complexity reduction ranging from 68.75\% to 88.54\% is obtained

Advanced constellation and demapper schemes for next generation digital terrestrial television broadcasting systems

206 p.Esta tesis presenta un nuevo tipo de constelaciones llamadas no uniformes. Estos esquemas presentan una eficacia de hasta 1,8 dB superior a las utilizadas en los últimos sistemas de comunicaciones de televisión digital terrestre y son extrapolables a cualquier otro sistema de comunicaciones (satélite, móvil, cable¿). Además, este trabajo contribuye al diseño de constelaciones con una nueva metodología que reduce el tiempo de optimización de días/horas (metodologías actuales) a horas/minutos con la misma eficiencia. Todas las constelaciones diseñadas se testean bajo una plataforma creada en esta tesis que simula el estándar de radiodifusión terrestre más avanzado hasta la fecha (ATSC 3.0) bajo condiciones reales de funcionamiento.Por otro lado, para disminuir la latencia de decodificación de estas constelaciones esta tesis propone dos técnicas de detección/demapeo. Una es para constelaciones no uniformes de dos dimensiones la cual disminuye hasta en un 99,7% la complejidad del demapeo sin empeorar el funcionamiento del sistema. La segunda técnica de detección se centra en las constelaciones no uniformes de una dimensión y presenta hasta un 87,5% de reducción de la complejidad del receptor sin pérdidas en el rendimiento.Por último, este trabajo expone un completo estado del arte sobre tipos de constelaciones, modelos de sistema, y diseño/demapeo de constelaciones. Este estudio es el primero realizado en este campo