updated gr-trellis documentation
[debian/gnuradio] / gr-trellis / doc / gr-trellis.xml
1 <?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
2 <!DOCTYPE article PUBLIC "-//OASIS//DTD DocBook XML V4.2//EN"
3           "docbookx.dtd" [
4   <!ENTITY test_tcm_listing SYSTEM "test_tcm.py.xml">
5 ]>
6
7 <article>
8
9 <articleinfo>
10   <title>Trellis-based algorithms for GNU Radio</title>
11   <author>
12      <firstname>Achilleas</firstname>
13      <surname>Anastasopoulos</surname>
14      <affiliation>
15         <address>
16            <email>anastas@umich.edu</email>
17         </address>
18      </affiliation>
19   </author>
20
21 <revhistory>
22   <revision>
23   <revnumber>v0.0</revnumber>
24   <date>2006-08-03</date>
25   <revremark>
26     First cut.
27   </revremark>
28   </revision>
29
30 </revhistory>
31
32 <abstract><para>This document provides a description of the 
33 Finite State Machine (FSM) implementation and the related 
34 trellis-based encoding and decoding algorithms
35 for GNU Radio.
36 </para></abstract>
37
38 </articleinfo>
39
40
41
42
43 <!--=====================================================-->
44 <sect1 id="intro"><title>Introduction</title>
45
46 <para>....</para>
47
48 <para>
49 The basic goal of the implementation is to have a generic way of 
50 describing an FSM that is decoupled from whether it describes a 
51 convolutional 
52 code (CC), a trellis code (TC), an inter-symbol interference (ISI) 
53 channel, or any
54 other communication system that can be modeled with an FSM.
55 To achieve this goal, we need to separate the pure FSM descrition from the
56 rest of the model details. For instance, in the case of a rate 2/3 TC, 
57 the FSM should not involve details about the modulation used (it can
58 be an 8-ary PAM, or 8-PSK, etc). Similarly, when attempting maximum likelihood
59 sequence detection (MLSD)--using for instance the Viterbi algorithm (VA)--
60 the VA implementation should not be concerned with the channel details
61 (such as modulations, channel type, hard or soft inputs, etc).
62 Clearly, having generality as the primary goal implies some penalty
63 on the code efficiency, as compared to fully custom implementations. 
64 </para>
65
66 <para>
67 We will now describe the implementation of the basic ingedient, the FSM.
68 </para>
69
70 </sect1>
71
72
73 <!--=====================================================-->
74 <sect1 id="fsm"><title>The FSM class</title>
75
76 <para>An FSM describes the evolution of a system with inputs
77 x<subscript>k</subscript>, states s<subscript>k</subscript> and outputs y<subscript>k</subscript>. At time k the FSM state is s<subscript>k</subscript>. 
78 Upon reception of a new input symbol x<subscript>k</subscript>, it outputs an output symbol
79 y<subscript>k</subscript> which is a function of both x<subscript>k</subscript> and s<subscript>k</subscript>.  
80 It will then move to a next state s<subscript>k+1</subscript>.
81 An FSM has a finite number of states, input and output symbols. 
82 All these are formally described as follows:
83 </para>
84
85 <itemizedlist>
86 <listitem><para>The input alphabet A<subscript>I</subscript>={0,1,2,...,I-1}, with cardinality I, so that x<subscript>k</subscript> takes values in A<subscript>I</subscript>.</para></listitem>
87 <listitem><para>The state alphabet A<subscript>S</subscript>={0,1,2,...,S-1}, with cardinality S, so that s<subscript>k</subscript> takes values in A<subscript>S</subscript>.</para></listitem>
88 <listitem><para>The output alphabet A<subscript>O</subscript>={0,1,2,...,O-1}, with cardinality O, so that y<subscript>k</subscript> takes values in A<subscript>O</subscript></para></listitem>
89 <listitem><para>The "next-state" function NS: A<subscript>S</subscript> x A<subscript>I</subscript> --> A<subscript>S</subscript>, 
90 with the meaning 
91 s<subscript>k+1</subscript> = NS(s<subscript>k</subscript>, x<subscript>k</subscript>)</para></listitem>
92 <listitem><para>The "output-symbol" function OS: A<subscript>S</subscript> x A<subscript>I</subscript> --> A<subscript>S</subscript>, 
93 with the meaning 
94 y<subscript>k</subscript> = OS(s<subscript>k</subscript>, x<subscript>k</subscript>)</para></listitem>
95 </itemizedlist>
96
97 <para>
98 Thus, a complete description of the FSM is given by the 
99 the five-tuple (I,S,O,NS,OS).
100 Observe that implementation details are hidden 
101 in how the outside world interprets these input and output 
102 integer symbols.
103 Here is an example of an FSM describing the (2,1) CC
104 with constraint length 3 and generator polynomial matrix
105 (1+D+D<superscript>2</superscript> ,  1+D<superscript>2</superscript>)
106 from Proakis-Salehi pg. 779.
107 </para>
108
109
110 <example id="cc_ex"><title>(2,1) CC with generator polynomials (1+D+D<superscript>2</superscript> , 1+D<superscript>2</superscript>)</title>
111
112 <para>
113 This CC accepts 1 bit at a time, and outputs 2 bits at a time.
114 It has a shift register storing the last two input bits.
115 In particular, 
116 b<subscript>k</subscript>(0)=x<subscript>k</subscript>+
117 x<subscript>k-1</subscript>+x<subscript>k-2</subscript>, and
118 b<subscript>k</subscript>(1)=x<subscript>k</subscript>+
119 x<subscript>k-2</subscript>, where addition is mod-2. 
120 We can represent the state of this system
121 as s<subscript>k</subscript> = (x<subscript>k-1</subscript> x<subscript>k-2</subscript>)<subscript>10</subscript>. In addition we can represent its
122 output symbol as y<subscript>k</subscript> = (b<subscript>k</subscript>(1) b<subscript>k</subscript>(0))<subscript>10</subscript>. 
123 Based on the above assumptions, the input alphabet A<subscript>I</subscript>={0,1}, so I=2; 
124 the state alphabet A<subscript>S</subscript>={0,1,2,3}, so S=4; and
125 the output alphabet A<subscript>O</subscript>={0,1,2,3}, so O=4.
126 The "next-state" function NS(,) is given by
127 <programlisting>
128 s<subscript>k</subscript>       x<subscript>k</subscript>       s<subscript>k+1</subscript>
129 0       0       0
130 0       1       2
131 1       0       0
132 1       1       2
133 2       0       1
134 2       1       3
135 3       0       1
136 3       1       3
137 </programlisting>
138 The "output-symbol" function OS(,) can be given by
139 <programlisting>
140 s<subscript>k</subscript>       x<subscript>k</subscript>       y<subscript>k</subscript>
141 0       0       0
142 0       1       3
143 1       0       3
144 1       1       0
145 2       0       1
146 2       1       2
147 3       0       2
148 3       1       1
149 </programlisting>
150 </para>
151
152 <para>
153 Note that although the CC outputs 2 bits per time period, following 
154 our approach, there is only one (quaternary) output symbol per 
155 time period (for instance, here we use the decimal representation 
156 of the 2-bits). Also note that the modulation used is not part of 
157 the FSM description: it can be BPSK, OOK, BFSK, QPSK with or without Gray mapping, etc; 
158 it is up to the rest of the program to interpret the meaning of 
159 the symbol y<subscript>k</subscript>.
160 </para>
161
162 </example>
163
164
165 <para>
166 The C++ implementation of the FSM class keeps private information about
167 I,S,O,NS,OS and public methods to read and write them. The NS
168 and OS matrices are implemented as STL 1-dimensional vectors.
169 </para>
170
171 <programlisting>
172 class fsm {
173 private:
174   int d_I;
175   int d_S;
176   int d_O;
177   std::vector&lt;int&gt; d_NS;
178   std::vector&lt;int&gt; d_OS;
179   std::vector&lt;int&gt; d_PS;
180   std::vector&lt;int&gt; d_PI;
181   std::vector&lt;int&gt; d_TMi;
182   std::vector&lt;int&gt; d_TMl;
183   void generate_PS_PI ();
184   void generate_TM ();
185   bool find_es(int es);
186 public:
187   fsm();
188   fsm(const fsm &amp;FSM);
189   fsm(int I, int S, int O, const std::vector&lt;int&gt; &amp;NS, const std::vector&lt;int&gt; &amp;OS);
190   fsm(const char *name);
191   fsm(int k, int n, const std::vector&lt;int&gt; &amp;G);
192   fsm(int mod_size, int ch_length);
193   int I () const { return d_I; }
194   int S () const { return d_S; }
195   int O () const { return d_O; }
196   const std::vector&lt;int&gt; &amp; NS () const { return d_NS; }
197   const std::vector&lt;int&gt; &amp; OS () const { return d_OS; }
198   const std::vector&lt;int&gt; &amp; PS () const { return d_PS; }
199   const std::vector&lt;int&gt; &amp; PI () const { return d_PI; }
200   const std::vector&lt;int&gt; &amp; TMi () const { return d_TMi; }
201   const std::vector&lt;int&gt; &amp; TMl () const { return d_TMl; }
202 };
203 </programlisting>
204
205 <para>
206 As can be seen, other than the trivial and the copy constructor, 
207 there are three additional
208 ways to construct an FSM. 
209 </para>
210
211 <itemizedlist>
212 <listitem>
213 <para>Supplying the parameters I,S,O,NS,OS:</para>
214 <programlisting>
215   fsm(const int I, const int S, const int O, const std::vector&lt;int&gt; &amp;NS, const std::vector&lt;int&gt; &amp;OS);
216 </programlisting>
217 </listitem>
218
219 <listitem>
220 <para>Giving a filename containing all the FSM information:</para>
221 <programlisting>
222   fsm(const char *name);
223 </programlisting>
224 <para>
225 This information has to be in the following format:
226 <programlisting>
227 I S O
228
229 NS(0,0)   NS(0,1)   ...  NS(0,I-1)
230 NS(1,0)   NS(1,1)   ...  NS(1,I-1)
231 ...
232 NS(S-1,0) NS(S-1,1) ...  NS(S-1,I-1)
233
234 OS(0,0)   OS(0,1)   ...  OS(0,I-1)
235 OS(1,0)   OS(1,1)   ...  OS(1,I-1)
236 ...
237 OS(S-1,0) OS(S-1,1) ... OS(S-1,I-1)
238 </programlisting>
239 </para>
240 <para>
241 For instance, the file containing the information for the example mentioned above is of the form:
242 <programlisting>
243 2 4 4
244
245 0 2
246 0 2
247 1 3
248 1 3
249
250 0 3
251 3 0
252 1 2
253 2 1
254 </programlisting>
255 </para>
256 </listitem>
257
258
259 <listitem>
260 <para>
261 The third way is specific to FSMs representing binary (n,k) conolutional codes. These FSMs are specified by the number of input bits k, the number of output bits n, and the generator matrix, which is a k x n matrix of integers 
262 G = [g<subscript>i,j</subscript>]<subscript>i=1:k, j=1:n</subscript>, given as an one-dimensional STL vector.
263 Each integer g<subscript>i,j</subscript> is the decimal representation of the 
264 polynomial g<subscript>i,j</subscript>(D) (e.g., g<subscript>i,j</subscript>= 6 = 110<subscript>2</subscript> is interpreted as g<subscript>i,j</subscript>(D)=1+D) describing the connections from  the sequence x<subscript>i</subscript> to 
265 y<subscript>j</subscript> (e.g., in the above example y<subscript>j</subscript>(k) = x<subscript>i</subscript>(k) + x<subscript>i</subscript>(k-1)).
266 </para>
267 <programlisting>
268   fsm(int k, int n, const std::vector&lt;int&gt; &amp;G);
269 </programlisting>
270 </listitem>
271
272
273 <listitem>
274 <para>
275 The fourth way is specific to FSMs resulting from shift registers, and the output symbol being the entire transition (ie, current_state and current_input). These FSMs are usefull when describibg ISI channels. In particular the state is comprised of the input symbols x(k-1), x(k-2),...,x(k-L), where L = ch_length-1 and each x(i) belongs to an alphabet of size mod_size. The output is taken to be x(k), x(k-1), x(k-2),...,x(k-L) (in decimal format)
276 </para>
277 <programlisting>
278   fsm(const int mod_size, const int ch_length);
279 </programlisting>
280 </listitem>
281
282 </itemizedlist>
283
284
285 <para>
286 As can be seen from the above description, there are
287 two more variables included in the FSM class implementation, 
288 the PS and the PI matrices. These are computed internally 
289 when an FSM is instantiated and their meaning is as follows.
290 Sometimes (eg, in the traceback operation of the VA) we need
291 to trace the history of the state or the input sequence. 
292 To do this we would like to know for a given state s<subscript>k</subscript>, what are the possible previous states s<subscript>k-1</subscript>
293 and what input symbols x<subscript>k-1</subscript> will get us from 
294 s<subscript>k-1</subscript> to s<subscript>k</subscript>. This information can be derived from NS; however we want to have it ready in a 
295 convenient format. 
296 In the following we assume that for any state, 
297 the number of incoming transitions is the same as the number of 
298 outgoing transitions, ie, equal to I. All applications of interest 
299 have FSMs satisfying this requirement.
300
301 If we arbitrarily index the incoming transitions to the current state 
302 by "i", then  as i goes from 0 to I-1, PS(s<subscript>k</subscript>,i)
303 gives all previous states s<subscript>k-1</subscript>,
304 and PI(s<subscript>k</subscript>,i) gives all previous inputs x<subscript>k-1</subscript>.
305 In other words, for any given s<subscript>k</subscript> and any index i=0,1,...I-1, starting from 
306 s<subscript>k-1</subscript>=PS(s<subscript>k</subscript>,i)
307 with input 
308 x<subscript>k-1</subscript>=PI(s<subscript>k</subscript>,i)
309 will get us to the state s<subscript>k</subscript>. 
310 More formally, for any i=0,1,...I-1 we have
311 s<subscript>k</subscript> = NS(PS(s<subscript>k</subscript>,i),PI(s<subscript>k</subscript>,i)).
312
313 </para>
314
315
316 <para>
317 Finally, there are
318 two more variables included in the FSM class implementation,
319 the TMl and the TMi matrices. These are both S x S matrices (represented as STL vectors) computed internally
320 when an FSM is instantiated and their meaning is as follows.
321 TMl(i,j) is the minimum number of trellis steps required to go from state i to state j.
322 Similarly, TMi(i,j) is the initial input required to get you from state i to state j in the minimum number of steps. As an example, if TMl(1,4)=2, it means that you need 2 steps in the trellis to get from state 1 to state 4. Further,
323 if TMi(1,4)=0 it means that the first such step will be followed if when at state 1 the input is 0. Furthermore, suppose that NS(1,0)=2. Then, TMl(2,4) should be 1 (ie, one more step is needed when starting from state 2 and having state 4 as the final destination). Finally, TMi(2,4) will give us the second input required to complete the path from 1 to 4.
324 These matrices are useful when we want to implement an encoder with proper state termination. For instance, based on these matrices we can evaluate how many 
325 additional input symbols (and which particular inputs) are required to be appended at the end of an input sequence so that the final state is always 0.
326
327 </para>
328
329
330 </sect1>
331
332
333
334 <!--=====================================================-->
335 <sect1 id="blocks"><title>Blocks Using the FSM structure</title>
336
337 <para>
338 In this section we give a brief description of the basic blocks implemented that make use of the previously described FSM structure.
339 </para>
340
341
342 <!-- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% -->
343 <sect2 id="encoder"><title>Trellis Encoder</title>
344
345 <para>
346 The trellis.encoder_XX(FSM, ST) block instantiates an FSM encoder corresponding to the fsm FSM and having initial state ST. The input and output is a sequence of bytes, shorts or integers. 
347 </para>
348
349 </sect2>
350
351 <!-- %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% -->
352 <sect2 id="decoder"><title>Viterbi Decoder</title>
353
354 <para>
355 The trellis.viterbi_X(FSM, K, S0, SK) block instantiates a Viterbi decoder
356 for an underlying ...
357 </para>
358
359 </sect2>
360
361
362
363
364
365
366 </sect1>
367
368
369 <!--=====================================================-->
370 <sect1 id="tcm"><title>TCM: A Complete Example</title>
371
372 <para>
373 We now discuss through a concrete example how
374 the above FSM model can be used in GNU Radio.
375
376 The communication system that we want to simulate
377 consists of a source generating the
378 input information in packets, a CC encoding each packet separately, 
379 a memoryless modulator,
380 an additive white Gaussian noise (AWGN) channel, and
381 the VA performing MLSD.
382 The program source is as follows.
383 </para>
384
385 &test_tcm_listing;
386
387 <para>
388 The program is called by
389 <literallayout>
390 ./test_tcm.py fsm_fname Es/No_db repetitions
391 </literallayout>
392 where "fsm_fname" is the file containing the FSM specification of the
393 tested TCM code, "Es/No_db" is the SNR in dB, and "repetitions" 
394 are the number of packets to be transmitted and received in order to
395 collect sufficient number of errors for an accurate estimate of the
396 error rate.
397 </para>
398
399 <para>
400 The FSM is first intantiated in "main" by 
401 </para>
402 <programlisting>
403  62      f=trellis.fsm(fname) # get the FSM specification from a file (will hopefully be automated in the future...)
404 </programlisting>
405
406
407
408
409
410
411
412 <para>
413 Each packet has size Kb bits
414 (we choose Kb to be a multiple of 16 so that all bits fit nicely into shorts and can be generated by the lfsr GNU Radio).
415 Assuming that the FSM input has cardinality I, each input symbol consists 
416 of bitspersymbol=log<subscript>2</subscript>( I ). The Kb/16 shorts are now 
417 unpacked to K=Kb/bitspersymbol input
418 symbols that will drive the FSM encoder.
419 </para>
420 <programlisting>
421  63      Kb=1024*16  # packet size in bits (make it multiple of 16 so it can be packed in a short)
422  64      bitspersymbol = int(round(math.log(f.I())/math.log(2))) # bits per FSM input symbol
423  65      K=Kb/bitspersymbol # packet size in trellis steps
424 </programlisting>
425
426
427
428 <para>
429 The FSM will produce K output symbols (remeber the FSM produces always one output symbol for each input symbol). Each of these symbols needs to be modulated. Since we are simulating the communication system, we need not simulate the actual waveforms. An M-ary, N-dimensional
430 modulation is completely specified by a set of M, N-dimensional real vectors. In "fsm_utils.py" file we give a number of useful modulations with the following format: modulation = (N,constellation), where
431 constellation=[c11,c12,...,c1N,c21,c22,...,c2N,...,cM1,cM2,...cMN].
432 The meaning of the above is that every constellation point c_i
433 is an N-dimnsional vector c_i=(ci1,ci2,...,ciN)
434 For instance, 4-ary PAM is represented as
435 (1,[-3, -1, 1, 3]), while QPSK is represented as
436 (2,[1, 0, 0, 1, 0, -1, -1, 0]). In our example we choose QPSK modulation.
437 Clearly, M should be equal to the cardinality of the FSM output, O.
438 Finally the average symbol energy and noise variance are calculated.
439 </para>
440 <programlisting>
441  66      modulation = fsm_utils.psk4 # see fsm_utlis.py for available predefined modulations
442  67      dimensionality = modulation[0]
443  68      constellation = modulation[1]
444  69      if len(constellation)/dimensionality != f.O():
445  70          sys.stderr.write (&apos;Incompatible FSM output cardinality and modulation size.\n&apos;)
446  71          sys.exit (1)
447  72      # calculate average symbol energy
448  73      Es = 0
449  74      for i in range(len(constellation)):
450  75          Es = Es + constellation[i]**2
451  76      Es = Es / (len(constellation)/dimensionality)
452  77      N0=Es/pow(10.0,esn0_db/10.0); # noise variance
453 </programlisting>
454
455
456
457 <para>
458 Then, "run_test" is called with a different "seed" so that we get
459 different noise realizations.
460 </para>
461 <programlisting>
462  82          (s,e)=run_test(f,Kb,bitspersymbol,K,dimensionality,constellation,N0,-long(666+i)) # run experiment with different seed to get different noise realizations
463 </programlisting>
464
465
466
467 <para>
468 Let us examine now the "run_test" function. 
469 First we set up the transmitter blocks.
470 The Kb/16 shorts are first unpacked to 
471 symbols consistent with the FSM input alphabet.
472 The FSm encoder requires the FSM specification,
473 and an initial state (which is set to 0 in this example).
474 </para>
475 <programlisting>
476  15      # TX
477  16      src = gr.lfsr_32k_source_s()
478  17      src_head = gr.head (gr.sizeof_short,Kb/16) # packet size in shorts
479  18      s2fsmi = gr.packed_to_unpacked_ss(bitspersymbol,gr.GR_MSB_FIRST) # unpack shorts to symbols compatible with the FSM input cardinality
480  19      enc = trellis.encoder_ss(f,0) # initial state = 0
481 </programlisting>
482
483
484
485
486 <para>
487 We now need to modulate the FSM output symbols.
488 The "chunks_to_symbols_sf" is essentially a memoryless mapper which 
489 for each input symbol y_k 
490 outputs a sequence of N numbers ci1,ci2,...,ciN  representing the 
491 coordianates of the constellation symbol c_i with i=y_k.
492 </para>
493 <programlisting>
494  20      mod = gr.chunks_to_symbols_sf(constellation,dimensionality)
495 </programlisting>
496
497 <para>
498 The channel is AWGN with appropriate noise variance.
499 For each transmitted symbol c_k=(ck1,ck2,...,ckN) we receive a noisy version
500 r_k=(rk1,rk2,...,rkN).
501 </para>
502 <programlisting>
503  22      # CHANNEL
504  23      add = gr.add_ff()
505  24      noise = gr.noise_source_f(gr.GR_GAUSSIAN,math.sqrt(N0/2),seed)
506 </programlisting>
507
508
509
510 <para>
511 Part of the design methodology was to decouple the FSM and VA from
512 the details of the modulation, channel, receiver front-end etc.
513 In order for the VA to run, we only need to provide it with
514 a number representing a cost associated with each transition 
515 in the trellis. Then the VA will find the sequence with 
516 the smallest total cost through the trellis. 
517 The cost associated with a transition (s_k,x_k) is only a function
518 of the output y_k = OS(s_k,x_k), and the observation
519 vector r_k. Thus, for each time period, k,
520 we need to label each of the SxI transitions with such a cost.
521 This means that for each time period we need to evaluate 
522 O such numbers (one for each possible output symbol y_k). 
523 This is done 
524 in "metrics_f". In particular, metrics_f is a memoryless device
525 taking N inputs at a time and producing O outputs. The N inputs are
526 rk1,rk2,...,rkN.
527 The O outputs
528 are the costs associated with observations rk1,rk2,...,rkN and
529 hypothesized output symbols c_1,c_2,...,c_M. For instance,
530 if we choose to perform soft-input VA, we need to evaluate
531 the Euclidean distance between r_k and each of c_1,c_2,...,c_M,
532 for each of the K transmitted symbols.
533 Other options are available as well; for instance, we can
534 do hard decision demodulation and feed the VA with 
535 symbol Hamming distances, or even bit Hamming distances, etc.
536 These are all implemented in "metrics_f".
537 </para>
538 <programlisting>
539  26      # RX
540  27      metrics = trellis.metrics_f(f.O(),dimensionality,constellation,trellis.TRELLIS_EUCLIDEAN) # data preprocessing to generate metrics for Viterbi
541 </programlisting>
542
543 <para>
544 Now the VA can run once it is supplied by the initial and final states.
545 The initial state is known to be 0; the final state is usually 
546 forced to some value by padding the information sequence appropriately.
547 In this example, we always send the the same info sequence (we only randomize noise) so we can evaluate off line the final state and then provide it to the VA (a value of -1 signifies that there is no fixed initial
548 or final state). The VA outputs the estimates of the symbols x_k which
549 are then packed to shorts and compared with the transmitted sequence.
550 </para>
551 <programlisting>
552  28      va = trellis.viterbi_s(f,K,0,-1) # Put -1 if the Initial/Final states are not set.
553  29      fsmi2s = gr.unpacked_to_packed_ss(bitspersymbol,gr.GR_MSB_FIRST) # pack FSM input symbols to shorts
554  30      dst = gr.check_lfsr_32k_s();
555 </programlisting>
556
557
558
559
560 <para>
561 The function returns the number of shorts and the number of shorts in error. Observe that this way the estimated error rate refers to 
562 16-bit-symbol error rate.
563 </para>
564 <programlisting>
565  48      return (ntotal,ntotal-nright)
566 </programlisting>
567
568
569
570 </sect1>
571
572
573 <!--====================n================================-->
574 <sect1 id="future"><title>Future Work</title>
575
576
577
578 <itemizedlist>
579
580 <listitem>
581 <para>
582 Improve the documentation :-)
583 </para>
584 </listitem>
585
586 <listitem>
587 <para>
588 automate fsm generation from rational functions
589 (feedback form).
590 </para>
591 </listitem>
592
593 <listitem>
594 <para>
595 Optimize the VA code.
596 </para>
597 </listitem>
598
599 <listitem>
600 <para>
601 A host of suboptimal
602 decoders, eg, sphere decoding, M- and T- algorithms, sequential decoding, etc.
603 can be implemented.
604 </para>
605 </listitem>
606
607
608 <listitem>
609 <para>
610 Although turbo decoding is rediculously slow in software, 
611 we can design it in principle. One question is, whether we should 
612 use the encoder, and SISO blocks and connect them
613 through GNU radio or we should implement turbo-decoding
614 as a single block (issues with buffering between blocks).
615 So far the former has been implemented.
616 </para>
617 </listitem>
618
619 </itemizedlist>
620
621 </sect1>
622
623
624 </article>