초록
본 논문에서는 펄스 위치 변조를 사용하는 직접 검파 광통신 채널에서의 터보부호의 성능에 대하여 연구한다. 직접 검파기로서는 이상적인 광자 계수기를 사용하는 경우를 가정하며, 채널 잡음으로는 양자 잡음뿐 만 아니라 배경 잡음도 있는 경우를 가정한다. 즉 사용된 채널 모델은 M-ary PPM Poisson 채널이다. 이 채널에 터보 부호를 적용하기 위한 송수신기의 구조를 제시하고, 또한 제안된 터보 부호화 시스템을 위한 터보 복호 알고리즘을 유도한다. 복호 알고리즘의 유도는 기존의 AWGN 채널을 위한 터보 복호 알고리즘에서 가지 메트릭 연산 부분을 수정함으로써 얻어진다. 이론적인 비트 에러 확률 상한 값의 유도 및 컴퓨터 시뮬레이션의 실행을 통하여, 제안된 터보 부호화 방식의 성능을 분석하고 그 결과를 Reed-Solomon 부호 및 길쌈 부호의 성능과 비교한다.
The performance of turbo codes is investigated in the direct detection optical PPM channel. We assume that an ideal photon counter is used as an optical detector and that the channel has background noise as well as quantum noise. Resulting channel model is M-ary PPM Poisson channel. We propose the structure of the transmitter and receiver for applying turbo codes to this channel. We also derive turbo decoding algorithm for the proposed coding system, by modifying the calculation of the branch metric inherent in the original turbo decoding algorithm developed for the AWGN channel. Analytical bounds are derived and computer simulation is performed to analyze the performance of the proposed coding scheme, and the results are compared with the performances of Reed-Solomon codes and convolutional codes.