Códigos binários definidos por matrizes de teste de paridade esparsas algoritmos de descodificação

Abstract

Esta dissertação aborda o estudo de algoritmos iterativos para a descodificação de Códigos Binários Definidos por Matrizes de Teste de Paridade Esparsas, também conhecidos por Low Density Parity-Check Codes (LDPC). São considerados como uma das classes de códigos que melhor desempenho apresentam e que num futuro próximo poderão integrar várias normas de comunicação digital. O desenvolvimento científico deste tema, verificado ao longo da última década, é impressionante. Apresentamos um estudo sobre técnicas de descodificação iterativas baseadas no algoritmo Soma de Produtos (SPA). É feita uma análise comparativa e crítica dos vários algoritmos do ponto de vista do desempenho e da complexidade computacional. São abordadas várias técnicas de simplificação do algoritmo SPA, com particular destaque para o algoritmo Soma Mínima. Finalmente, propomos para o algoritmo SPA uma nova técnica de normalização, cujos resultados obtidos evidenciam uma melhoria significativa do desempenho para códigos LDPC longos.

The Iterative Decoding of Low Density Parity-Check Codes (LDPC) is the main subject of this thesis. LDPC are seen as one of most powerful classes of error correcting codes which in a near future will probably be included in new digital data transmission standards. In the last decade, the scientific development of this theme was impressive. The Sum Product Algorithm (SPA) and their simplifications are deeply study, with special attention to Min-Sum algorithm. A critical and comparison analysis of different SPA variants is made from the performance and decoding complexity point of view. Finally, we propose a new normalization technique which significantly improves the performance of SPA for long LDPC codes.