Ứng dụng của xử lý số tín hiệu trong thông số tối ưu hóa sự kết hợp mã nguồn và mã kênh852

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN NGỌC TUẤN ỨNG DỤNG CỦA XỬ LÝ SỐ TÍN HIỆU TRONG THƠNG TIN SỐ – TỐI ƯU HÓA SỰ KẾT HỢP MÃ NGUỒN VÀ MÃ KÊNH Chun ngành: Kỹ thuật Viễn thơng Mã số: 62520208 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN S Ĩ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG Hà Nội - 2017 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Quốc Trung Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Quốc Bình Phản biện 2: PGS.TSKH Nguyễn Hồng Vũ Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Quốc Tuấn Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trường họp Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi 14h 00, ngày 05 tháng 06 năm 2017 Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội Thư viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU Giới thiệu đề tài Trong h th ng thông tin ngày nay, v n nâng cao ch t l ng hi u n ng c a h th ng c quan tâm nghiên c u M t nh ng v n g p ph i trình c i ti n nâng c p h th ng kh n ng t n d ng k th a c h th ng thi t k s n có, tránh c vi c ph i thi t k l i thay th toàn b h th ng d n t i m t nhi u công s c chi phí Tr c ây theo lý thuy t c a Shannon n m 1948 [1], mã hóa ngu n mã hóa kênh có th c thi t k ho t ng c l p v i mà không m t i s t i u T ó h th ng thơng tin s truy n th ng u c thi t k theo c u trúc n i ti p mã ngu n mã kênh TSCC (Tandem Source Channel Coding) riêng bi t Tuy nhiên nh lý c a Shannon ch úng tr ng h p lý t ng, c phía phát phía thu khơng b gi i h n v ph c t p tr i u không ph i úng th c t , nh t ph c t p tr hai y u t gi i h n i v i ng d ng truy n d n th i gian th c Nhi u h ng nghiên c u ã t p trung vào m t ph ng pháp khác ó k t h p mã ngu n mã kênh JSCC (Joint Source Channel Coding) nh m t c hi u qu ho t ng t t h n mà v n mb o tr ph c t p m t m c nh t nh Hi n có nhi u nghiên c u v k thu t JSCC nhiên h u nh ch mang tính lý thuy t tính ph c t p cao c a h th ng i u ki n truy n d n th c t M t nh ng h n ch c a h u h t k thu t JSCC tính linh ho t th p, c thi t k cho t ng tr ng h p c th c a h th ng v i ngu n tín hi u môi tr ng truy n d n cho tr c Do v y tính ng d ng khơng cao Trong lu n án t p trung nghiên c u ph ng pháp t i u hóa ph ng pháp gán t mã cho m u tín hi u l ng t hay g i ph ng pháp t i u vi c gán ch s IA (Index Assignment) c áp d ng cho h th ng s s d ng k thu t l ng t hóa s hóa tín hi u Ph ng pháp b n ch t s p x p l i th t b ng mã (Codebook) c a b l ng t hóa theo th t t i u gi m thi u méo tín hi u gây b i nhi u kênh Ph ng pháp IA tri n khai n gi n có th làm t ng hi u qu ho t ng c a h th ng nh ng không t ng thêm ph c t p, t c bit tr H n n a ph ng pháp linh ho t khơng i h i bi t xác m c nhi u c a kênh truy n có th th c hi n c l p ho c ph i h p v i mã kênh Do ó, ph ng pháp có tính kh thi cao, cịn có th áp d ng nâng c p h th ng s n có ch thay i th t b ng mã c a b l ng t hóa mà khơng làm nh h ng n kh i khác ây m t l i th nh v y s ti t ki m c nhi u cơng s c chi phí Những vấn đề tồn Trong ph ng pháp IA, tìm c th t t i u c a b ng mã kích th c b l ng t hóa l n i u khơng kh thi Do v y có r t nhi u nghiên c u v lý thuy t thu t tốn tìm ph ng án c n t i u (g i thu t toán IA) Các ph ng pháp IA tr c ây u c nghiên c u riêng l ch a c phát tri n th c hi n ph ng pháp c n m t kh i tính tốn l n u c u b nh l n, công ngh máy tính ch a hi n i nh ngày Các nghiên c u tr c ây v ph ng pháp IA m t s t n t i nh sau: + H u h t thu t tốn IA có ph c t p cao, khó áp d ng tr ng h p b ng mã có kích th c l n th c t (b ng mã 10bit) + Các nghiên c u v ph ng pháp IA u gi thi t n gi n hóa h th ng khơng xét n k thu t i u ch Do ó vi c c l ng tham s c a h th ng ph c v cho toán t i u IA áp d ng vào h th ng th c t s khơng xác d n n gi m hi u qu t i u c a ph ng pháp IA Mục tiêu, đối tượng phương pháp nghiên cứu Nghiên c u, c i ti n thu t toán IA nh m t ng n nh, t c th c hi n t i u c a thu t tốn T ó ph ng pháp IA có th áp d ng v i tr ng h p th c t (b ng mã có kích th c t 8-10bit) Nghiên c u, xu t ph ng pháp c l ng tham s c a h th ng thông tin s làm tham s u vào cho toán IA a ph ng pháp k t h p mã ngu n mã kênh k thu t i u ch s s d ng ph ng pháp IA Nghiên c u ng d ng ph ng pháp IA vào k thu t l ng t hóa vect có c u trúc s d ng tr ng h p l ng t hóa vect có s chi u l n kích th c b ng mã l n Các h th ng thông tin s s d ng k thu t l ng t hóa vect (VQ) (hay l ng t hóa theo kh i) truy n d n qua kênh d ng v i mơ hình kênh r i r c không nh DMC (Discrete Memoryless Channel) H th ng có th s d ng mã kênh i u n l i tr ng h p c n thi t mã kênh (n u có) mã kh i có tính h th ng (Systematic Block Code) Các b l ng t hóa vect có c u trúc ng d ng K t h p lý thuy t v i v n th c ti n a v n t n t i xu t h ng gi i quy t S d ng mô ph ng máy tính th c nghi m ki m ch ng ánh giá hi u qu c a ph ng pháp xu t Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn luận án Ý ngh a khoa h c: Các k t qu c a lu n án góp ph n phát tri n m t k thu t JSCC n gi n nh ng có tính ng d ng linh ho t cao, n n t ng cho nghiên c u ti p theo l nh v c: C i ti n ch t l ng truy n d n mà không nh h ng n ph c t p b ng thông h th ng, nâng c p h th ng s n có mà không nh h ng n thi t k h th ng, c i ti n chu n mã hóa tín hi u Ý ngh a th c ti n: Các k t qu c a lu n án m t gi i pháp c th kh thi, m kh n ng ng d ng vi c thi t k t i u h th ng thông tin s ho c nâng c p h th ng s n có giúp nâng cao hi u n ng c a h th ng Các k t qu c a lu n án c ng b sung thêm m t gi i pháp nâng cao ch t l ng tín hi u cho nhà thi t k s n xu t n c có th t thi t k ch t o h th ng truy n d n tín hi u không ph c t p mà không ph i s d ng n module chu n truy n d n tín hi u s n có, t ó có th làm ch c cơng ngh nâng cao tính b o m t Cấu trúc luận án Lu n án c chia làm ch ng CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Kết hợp mã nguồn mã kênh thông tin số Là h th ng bao g m kh i mã hóa ngu n, mã hóa kênh, i u ch Trong ó mã hóa ngu n mã hóa kênh c thi t k c l p ho t ng n i ti p g i TSCC Bao g m k thu t: Mã ngu n t i u theo kênh (COSC), mã kênh t i u theo ngu n (SOCC), m t s k thu t khác nh ph i h p b gi i mã kênh gi i mã ngu n, k thu t i u ch a phân gi i, k thu t lai K thu t IA c nghiên c u lu n án thu c nhóm k thu t COSC ây k thu t n gi n có tính linh ho t cao k thu t JSCC, áp d ng h th ng thông tin s s d ng k thu t l ng t hóa tín hi u q trình s hóa tín hi u 1.2 Lượng tử hóa tín hiệu Là k thu t t ng qt c a k thu t l ng t hóa vơ h ng, c ng d ng nhi u nh m t cơng c nén tín hi u có h s nén cao em l i ch t l ng t t VQ tr ng h p t ng quát c a k thu t l ng t hóa vơ h ng (SQ) ó lu n án s ch t p trung nghiên c u k thu t VQ Ph ng pháp VQ ánh x m t nhóm m u tín hi u (vect tín hi u) vào nhóm t mã (hay g i vect mã) Ph ng pháp t n d ng c s t ng quan gi a m u tín hi u cho hi u qu t t h n l ng t hóa vơ h ng c v i tr ng h p ngu n tín hi u ngu n không nh c l p [57] l Ph n trình bày v thu t toán thi t k b ng mã (codebook) cho b ng t hóa vect d a m t t p hu n luy n S v i s vect l n 1.3 Các tính chất ứng dụng kỹ thuật VQ K thu t VQ thích h p ng d ng mã hóa tín hi u t ng t có t ng quan cao V i gi i h n v th i gian, lu n án ch nghiên c u ng d ng c a VQ l ng t hóa tham s c a b mã hóa ti ng nói K thu t VQ có r t nhi u ng d ng, lu n án s ch c p d ng ph bi n nh t k thu t mã hóa ti ng nói t c th p n ng 1.4 Kỹ thuật kết hợp mã nguồn mã kênh – mã chống lỗi không dư thừa Ph ng pháp thi t k l i b ng mã theo thu t tốn LBG, nh ng có tính n nh h ng c a nhi u gây s sai khác gi a ch s (t mã) c truy n ng truy n Ph ng pháp ho t ng t t m c nhi u c hu n luy n Tuy nhiên i u ki n kênh t t m c nhi u c hu n luy n ph ng pháp ho t ng không hi u qu , th m chí k t qu ho t ng cịn h n c h th ng không áp d ng ph ng pháp t i u Ph ng pháp s p x p l i th t c a b ng mã codebook t i u, gi m méo tín hi u gây b i nhi u kênh truy n qua kênh nhi u Ph ng pháp th c hi n n gi n, có tính kh thi cao, khơng ịi h i bi t xác m c nhi u c a kênh truy n nh ph ng pháp COVQ Ngoài ph ng pháp IA có th s d ng nâng c p h th ng s n có ang s d ng k thu t l ng t hóa VQ Vì nh ng c i m nh v y nên lu n án t p trung i sâu nghiên c u phát tri n ph ng pháp IA 1.5 Kết luận chương CHƯƠNG KẾT H ỢP MÃ NGUỒN VÀ MÃ KÊNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU HÓA THỨ TỰ BẢNG MÃ CỦA BỘ LƯỢNG TỬ HÓA 2.1 Giới thiệu chương Ch ng nghiên c u ph ng pháp k t h p mã ngu n mã kênh s d ng ph ng pháp t i u hóa vi c x p x p th t c a b ng mã b l ng t hóa, ây c g i ph ng pháp ánh ch s IA (Index Assignment) Ph ng pháp c g i ph ng pháp mã kênh không d th a, không t ng t c bit c ng nh ph c t p c a b mã hóa gi i mã d n n khơng làm t ng tr mã hóa Ph ng pháp IA c th c hi n n gi n, ch c n s p x p l i ( i ch ) t mã b ng mã c a b l ng t hóa Do v y, ph ng pháp cịn có th áp d ng nâng c p h th ng s n có, mà khơng òi h i ph i thay i c u trúc c a h th ng T ó ta th y tính kh thi ng d ng c a ph ng pháp IA r t cao, th c t vi c nâng c p h th ng b ng cách thay th toàn b ho c m t ph n hay thi t k l i h th ng s d n n r t t n 2.2 Phương pháp tối ưu hóa thứ tự bảng mã IA B gi i mã B mã hóa x Tìm vect g n nh t ch s ch s Tìm ki m b ng c c B ng mã C B ng mã C Hình 2.1 bi u di n m t trình truy n d n c a h th ng s d ng k thu t l ng t hóa vect Trên ng truy n phát i ch s phía thu sau gi i mã s nh n c ch s Xác su t truy n t mã nh n c t mã xác su t chuy n i t mã C( , ) Méo t ng c ng cho toàn b b ng mã ( ) ánh giá t i u cho ph ng án gán ch s nh sau: ( ) () ( ), ( ) , (2-3) Trong ó ( ) xác su t xu t hi n vect mã ( , ) méo (hay kho ng Bài toán t cách) gi a hai vect ây tìm hốn v cho ( ) nh nh t N u t h t t t c ! kh n ng khơng kh thi Các ph ng pháp tìm ki m g n úng t c ph ng án c n t i u c nghiên c u phát tri n thu n ti n cho vi c th c hi n thu t tốn IA, ta có th l u giá tr tham s u vào ( ), ( , ) ( , ) ma tr n Pa, PC D t ng ng Mơ hình h th ng B ng mã C B c1 c l ng tham s h th ng Pa PC D ( ) B c2 Tìm th t t i u (Dùng thu t toán IA) opt B c3 S p x p l i b ng mã C theo th t t i u tìm c Copt Ph ng pháp IA bao g m ba b c tri n khai B c u tiên t mơ hình h ( ), ( , ) ( , ) (nghiên c u th ng b ng mã, c l ng tham s Ch ng 3) B c hai áp d ng thu t tốn IA tìm ph ng án t i u cho ( ) nh t t B c tri n khai th c hi n i ch (ho c gán l i ch s ) cho b ng mã l ng t hóa ch ng s t p trung nghiên c u thu t toán IA B c Bài toán IA tốn quy ho ch tồn ph ng, nhi m v c a tốn tìm ph ng án t i u cho ( ) nh nh t Hàm ( ) c g i toán Ph ng án c a toán IA m t hoán v , c a ph ng án m t ph ng án c t o b ng cách hốn i m t c p v trí Các cơng trình tr c ây th ng gi i quy t toán IA v i gi thi t n gi n hóa là: (1) kênh truy n kênh BSC d n n ma tr n PC i x ng qua ng chéo (2) ph ng pháp o kho ng cách (méo) gi a vect s d ng kho ng cách Euclid SED Nh ng gi thi t h n ch khơng hồn tồn phù h p ng d ng th c t Trong thu t toán thu t tốn mơ ph ng luy n kim SA (Simulated Annealing) thu t toán hi u qu thông d ng v i th i gian h i t nhanh, c s d ng r ng rãi tốn t i u nói chung v n t i us k th p mã ngu n mã kênh nói riêng [39,44] v n liên t c c c i ti n [50] Trong ch ng lu n án s nghiên c u xu t thu t toán c i ti n d a thu t toán SA cho toán gán ch s IA nh m gi m th i gian h i t c a thu t toán t ng t i u c a k t qu 2.3 Thuật tốn mơ luyện kim SA Thu t toán SA gi i thu t Metaheuristic c dùng ph bi n vi c gi i toán t i u t h p r i r c Thu t tốn mơ ph ng q trình luy n kim, ó tinh th thép c nung nóng t i nhi t cao sau ó c làm ngu i t t n k t tinh t i c u hình tinh th c ng nh t Tính n ng c a gi i thu t có th kh i c c ti u a ph ng b ng cách cho phép ch p nh n ph ng án h n ph ng án hi n t i t ng thêm c h i tìm c ph ng án t i u h n Thu t toán c i u n b i m t tham s tr ng thái (t ng t nh nhi t luy n kim) gi m d n sau m i l n l p Khi t m t ph ng án m i , n u t t h n hi n t i ln c ch p / nh n, n u khơng v n có kh n ng c ch p nh n v i xác su t Trong ph n s mô t chi ti t b c c a thu t toán SA, áp d ng cho toán gán ch s IA Các tham s u vào: ( ), ( , ) ( , ) (ho c d ng ma tr n Pa , PC, D) Các tham s i u n: Các tham s gi i h n tr ng thái , min, Các tham s ng ng: , , Tham s u ra: Ph ng án t i u B c 1: Kh i t o: ; ng án ban u) init (ph B c 2: Sinh lân c n ng u nhiên , b ng cách ch n m t c p v trí ( , ) ng u nhiên hốn i hai v trí cho Tính ( ) – ( ) v i xác su t If < then else B c 3: If s l n gi m ( ) v t ho c s l n không gi m v t then chuy n sang B c 4, else quay v b c B c 4: Gi m tham s tr ng thái: ho c t ng s l n ( ) không gi m v t B c 5: If < then d ng else quay v B c thu t toán tr v k t qu opt Thu t tốn ISA [49] s ln l u l i ph ng án t t nh t sau m i l n sinh lân c n m i B c 2, k t qu cu i s tr v ph ng án t t nh t toàn b q trình th c hi n thu t tốn 2.4 Cải tiến thuật toán SA + Kh i l ng tính tốn t i B c l n M i l n tính ( ) theo (2-3) c n th c hi n ( +1) phép c ng ( +1) phép nhân Thu t tốn khó áp d ng v i tr ng h p l n ho c s b c l p l n + Khơng có c ch tránh t trùng l p kh n ng t trùng l p làm gi m c h i tìm c ph ng án t t h n + Trong giai o n cu i c a thu t toán, tham s th p g n 0, kh n ng thoát kh i b y c c ti u c c b g n nh khơng có [50] + K t qu c a thu t tốn khơng m b o m t c c ti u c c b Nh t s b c l p ít, thu t tốn cho k t qu h n c thu t tốn tìm ki m a ph ng a Giảm khối lượng tính tốn T i B c 2, tính khơng c n tính ( ) mà s tính nh sau: (2-13) Trong ó ( , )= ( ) ( , ) V i cách tính ch c n th c hi n phép nhân phép c ng, kh i l ng tính tốn s gi m k nh t l n b Thêm chế tránh duyệt ph ương án trùng lặp Do t ng s lân c n c a (m i lân c n t ng ng v i c p v trí ( )) max = ( -1)/2 không i nên có th ánh s c p v trí t n max sinh m t c p v trí ( , ) ng u nhiên ta ch ch n c p v trí có th t ng u nhiên ng u nhiên kho ng max nhiên t n max, sau ó s sinh khơng trùng l p, ta t o m t hoán v ng u c ch n l n l t theo hoán v c Cơ chế chủ động thoát khỏi cực tiểu cục Khi ã t max lân c n c a mà khơng tìm c ph ng án t t h n, là c c ti u c c b Thu t tốn có th ch ng kh i b y c c ti u c c b b ng cách ch p nh n m t ph ng án h n d Tối ưu hóa kết quả, đảm bảo kết cực trị cục N u k t qu cu i không c c ti u c c b , ta có th t i u hóa k t qu b ng cách a v c c ti u c c b g n nh t b ng thu t tốn tìm ki m a ph ng Trên c s nh ng gi i pháp kh c ph c h n ch M c 2.4.2, lu n án xu t thu t toán c i ti n cho thu t toán SA MSA Thu t toán MSA v c b n gi ng thu t tốn SA, ch có thay i B c thêm vào B c t i u hóa k t qu , a k t qu cu i v c c ti u a ph ng Trong ph n này, lu n án phân tích s nh h ng c a tham s i u n n ho t ng c a thu t tốn ng th i xác nh tiêu chí ch n tham s i u n m b o phát huy u th c a thu t tốn (thu t tốn c n có s vịng l p l n có th ti p c n c c ti u a ph ng chuy n sang giai o n cu i c a thu t toán, g n 0) Lu n án a i u ki n cách ch n tham s nh sau (B ng 2.1) Tham s i u ki n lý thuy t >0 0< < 0< 4dB Tiêu chu n c s d ng cho c b mã hóa ti ng nói b ng h p [63] b ng r ng [72] Các vect LSF không th l ng t hóa VQ tr c ti p s chi u l n (10 ph n t v i b ng h p 16 ph n t v i b ng r ng), mà c n dùng n k thu t VQ có c u trúc Vi c áp d ng ph ng pháp IA-SSVQ vào vi c l ng t hóa tham s LSF s có th làm gi m thi u nh h ng c a nhi u kênh t ng ch t l ng c a b mã hóa ti ng nói, ta có th s d ng ph ng pháp o kho ng cách gi a hai véct LSF s d ng tr ng s WED [63] thay cho ph ng pháp dùng kho ng cách SED nh sau: d f , fˆ ˆ (4-10) ó tr ng s c xác nh nh sau: LPC l (4-11) v i h ng s c xác nh b ng th c nghi m = 1,5 [63] Kho ng cách WED có th s d ng vi c thi t k b ng mã vi c ng t hóa t ng hi u qu c a b mã hóa ti ng nói so sánh ánh giá hi u qu c a k thu t IA-SSVQ, lu n án th c hi n mơ ph ng b mã hóa LSF b ng r ng (b c =16) Th vi n TIMIT [66] g m o n ti ng nói có t n s l y m u 16kHz c s d ng xây d ng t p vect hu n luy n (644.137 vect ) vect th nghi m (235.603 véct ) h th ng thu c vect LSF, th t c ti n x lý tín hi u phân tích LPC c a chu n mã hóa b ng r ng a t c thích nghi AMR-WB (ITU-T G.722.2) [65] c áp d ng 22 Các thông s c a b l ng t hóa: S nhánh =32 ( =5); s o n 16; s ph n t cho t ng o n (3,3,3,3,4) c mã hóa v i s bit (9,8,8,8,8) Nh v y m i khung s d ng 46 bit mã hóa tham s LSF (Gi ng chu n G.722.2 c ng s d ng 46 bit bi u di n cho 16 tham s LPC khung) B ng 4.1 bi u di n k t qu v méo ph trung bình c ng nh s khung (theo %) có méo ph kho ng 4dB 4dB c a b l ng t hóa SSVQ Ta có th th y k t qu mơ ph ng phù h p v i k t qu mô ph ng M c 4.3.4 B l ng t hóa IA-SSVQ cho k t qu t t h n b mã hóa SSVQ khơng t i u hóa th t vect mã b ng mã So sánh v i b l ng t hóa COSSVQ, nh h n m t m c ng ng ó k thu t IA-SSVQ cho k t qu t t h n, i u ki n kênh t t r t nh b l ng t hóa COSSVQ cho k t qu cịn h n c SSVQ truy n th ng M c ng ng c a mô ph ng vào kho ng 0,004 SSVQ BER SD trung bình (dB) IA-SSVQ COSSVQ % s khung có SD SD trung % s khung có SD ngồi kho ng ngồi kho ng bình (dB) 2-4 dB >4 dB 2-4 dB > dB SD trung bình (dB) % s khung có SD ngồi kho ng 2-4 dB > dB 0.921 0.499 0.000 0.921 0.499 0.000 0.968 1.499 0.006 0.001 1.077 2.857 1.294 1.003 1.723 0.596 1.035 2.512 0.545 0.002 1.204 4.894 2.455 1.077 2.925 1.129 1.097 3.523 1.029 0.003 1.338 6.691 3.742 1.158 4.125 1.738 1.163 4.505 1.570 0.004 1.461 8.470 4.969 1.234 5.358 2.286 1.227 5.530 2.093 0.005 1.585 10.187 6.173 1.307 6.399 2.857 1.287 6.469 2.586 0.01 2.185 17.265 12.332 1.673 11.679 5.799 1.592 11.170 5.191 0.1 7.887 17.176 79.401 6.011 32.266 55.664 5.316 35.921 49.802 Qua k t qu mô ph ng M c 4.3.4 (tr ng h p t ng quát) m c ta có th th y s hi u qu áp d ng ph ng pháp IA vào k thu t VQ có c u trúc, c th k thu t SSVQ V i linh ho t cao, k thu t IA-SSVQ m t s l a ch n m i thi t k ho c nâng c p h th ng dùng k thu t VQ có c u trúc 4.5 Kết luận chương Ch ng nghiên c u ng d ng ph ng pháp IA vào k thu t VQ có c u trúc dùng tr ng h p th c t kích th c b ng mã l n s chi u vect l ng t hóa l n Lu n án xu t ph ng pháp IA-SSVQ s k t h p gi a ph ng pháp IA v i k thu t VQ có c u trúc SSVQ Ph ng pháp IA-SSVQ c ki m ch ng v i hai tr ng h p l ng t hóa ngu n tín hi u ng u nhiên l ng t hóa h s LSF c a b mã hóa ti ng nói b ng r ng K thu t IASSVQ ho t ng t t i u ki n kênh không kém, ho c có s k t h p b o v b i mã hóa kênh V i u i m n gi n không làm t ng thêm ph c t p tr , k thu t IA có tính kh thi cao ng d ng b VQ có c u trúc 23 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Lu n án t p trung nghiên c u phát tri n ph ng pháp IA So v i ph ng pháp k t h p mã ngu n mã kênh JSCC khác, m c hi u qu c a ph ng pháp IA không ph i l i th khơng có kh n ng s a l i mà ch gi m thi u méo tín hi u d i s tác ng c a nhi u kênh Tuy nhiên ph ng pháp IA l i có linh ho t, tính kh thi cao, khơng ph i tr giá v b ng thông ph c t p c a h th ng, ó có th áp d ng c cho nhi u tr ng h p khác Ngoài vi c thi t k t i u cho h th ng, ph ng pháp IA cịn có th s d ng nâng c p h th ng s n có, t n d ng c thi t k s n có mà khơng òi h i ph i thi t k l i h th ng H n n a, ph ng pháp IA cịn có th k t h p v i ph ng pháp i u n l i khác nh mã kênh t ng kh n ng ch ng l i cho h th ng c n thi t Lu n án có nh ng óng góp m i sau: xu t hai thu t toán MSA SATS s d ng ph ng pháp IA v i hi u qu t i u n nh cao Thu t toán SATS m t phiên b n nâng c p c a thu t toán MSA v i c ch ch ng t trùng l p, cho k t qu t t h n nh ng l i ph c t p h n Hai thu t toán c i ti n c xét tr ng h p t ng quát không b h n ch b i gi thi t gi i h n nh cơng trình tr c có kh n ng h i t nhanh ó có th áp d ng nhi u tr ng h p th c t Nghiên c u, phát tri n m t ph ng pháp k t h p mã ngu n mã kênh ph ng pháp i u ch s s d ng ph ng pháp IA Ph ng pháp cịn có th k t h p v i mã kênh i u n l i n u c n thi t Ph ng pháp m i cho hi u qu ho t ng t t h n ph ng pháp IA mà không xét n k thu t i u ch s tr c ó Ngồi ph ng pháp m i có th ng d ng thi t k m i ho c nâng c p h th ng s n có mà khơng làm thay i thi t k c a h th ng, nh ó có th ti t ki m c nhi u công s c chi phí vi c nâng c p h th ng Nghiên c u ng d ng c a ph ng pháp IA vào k thu t l ng t hóa vect có c u trúc, xu t ph ng pháp IA-SSVQ d a s k t h p ph ng pháp IA v i k thu t l ng t hóa vect chuy n m ch phân o n SSVQ t ng kh n ng gi m thi u nh h ng c a nhi u kênh truy n d n H ng nghiên c u ti p theo: Ti p t c nâng c p phát tri n ti p thu t toán MSA/SATS làm t ng hi u qu t i u Ph ng pháp c l ng tham s ph n ánh c tính c a kênh cho tốn IA nghiên c u Ch ng cịn b h n ch b i gi thi t kênh truy n không nh DMC n u k t h p v i mã kênh ch k t h p v i mã kênh có tính h th ng H ng nghiên c u ti p theo m r ng cho mơ hình kênh khác (nh kênh có nh ) lo i mã kênh khác Áp d ng vào h th ng c th 24 DANH M C CÁC CƠNG TRÌNH Ã CƠNG B C A LU N ÁN Tran Ngoc Tuan, Nguyen Quoc Trung (2014), , Special Issues on Research, Development and Application on Information & Communication Technology, Journal on Information Technology & Communication, Vol E-3, No 7(11), pp 13-20 Tran Ngoc Tuan, Nguyen Quoc Trung (2015), , Special Issues on Research and Development on Information & Communications Technology, Journal on Information Communications Technology, Vol E-3, No 8(12), pp 38-47 Tran Ngoc Tuan, Nguyen Quoc Trung (2016), , Special Issues on Research and Development on Information & Communications Technology, Journal on Information Communications Technology, Vol E-3, No 9(13), pp 54-62 Tran Ngoc Tuan, Nguyen Quoc Trung, Tran Nguyen Khanh (2016), , in Proceedings of The 2016 International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC’16), Hanoi, pp 91-96 Tran Ngoc Tuan, Nguyen Quoc Trung, Tran Hai Nam, Bài ã qua ph n bi n c ch p nh n ng t p chí Khoa h c Công ngh Tr ng i h c (D ki n s ng s ti ng Anh n m 2017) 25 ... cao tính b o m t Cấu trúc luận án Lu n án c chia làm ch ng CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Kết hợp mã nguồn mã kênh thông tin số Là h th ng bao g m kh i mã hóa ngu n, mã hóa kênh, i u ch Trong ó mã hóa. .. pháp vào vi c t i u hóa trình thi t k h th ng ho c nâng c p h th ng s n có 18 CHƯƠNG ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP IA VÀO KỸ THUẬT LƯỢNG TỬ HÓA VECTƠ CÓ CẤU TRÚC VÀ TRONG MÃ HÓA TIẾNG NÓI 4.1 Giới thiệu... t hóa VQ Vì nh ng c i m nh v y nên lu n án t p trung i sâu nghiên c u phát tri n ph ng pháp IA 1.5 Kết luận chương CHƯƠNG KẾT H ỢP MÃ NGUỒN VÀ MÃ KÊNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU HÓA THỨ TỰ BẢNG MÃ