CÓDIGOS CORRETORES DE ERRO E TURBO CODE
Por: Icaro Caio • 29/11/2018 • Trabalho acadêmico • 14.600 Palavras (59 Páginas) • 246 Visualizações
Universidade Federal do Paraná
Mestrado em Telecomunicações
Michelle Foltran Miranda
CÓDIGOS CORRETORES DE ERRO E TURBO CODE
CURITIBA
2002
Michelle Foltran Miranda
CÓDIGOS CORRETORES DE ERRO E TURBO CODES
Trabalho apresentado à disciplina Comunicações de Dados do curso de Mestrado da Universidade Federal do Paraná.
Professor: Eduardo Parente Ribeiro
CURITIBA
2002
Sumário
1. Introdução 4
2. Tipos de Códigos de Canal 6
3. História dos Códigos Controladores de Erro 7
4. Linhas Atuais e Futuras de Desenvolvimento de Códigos Controladores de Erro 9
5. Códigos de Blocos Lineares 9
5.1. Introdução aos Códigos de Bloco Lineares 10
5.2. Síndrome e Detecção de Erro 13
5.3. Arranjo Padrão e Decodificação por Síndrome 15
5.4. Códigos de Hamming 18
6. Desempenho dos Códigos de Bloco 19
6.1. Decodificação de Máxima Verossimilhança 19
6.1.1. Regra de Decodificação 19
6.1.1.1. Regra de Decodificação Ótima 20
6.1.1.2. Decodificador de Máxima Verossimilhança (MLD) 20
6.2. Comparação entre os Sistemas Codificado e Não-codificado 21
7. Códigos BCH 23
7.1. Descrição do Código 24
7.2. Decodificação dos Códigos BCH 27
7.3. Códigos BCH Não-binários e de Reed-Solomon 32
8. Códigos Convolucionais 34
8.1. Codificação dos Códigos Convolucionais 35
8.2. Propriedades Estruturais dos Códigos Convolucionais 42
8.3. Decodificação de Máxima Verossimilhança dos Códigos Convolucionais 43
8.3.1. O algoritmo de Viterbi 43
9. Próximo ao limite de Shannon: Turbo-Codes 46
9.1. Introdução 47
9.2. Concatenação Paralela de Códigos RSC 50
9.3. Decodificação Ótima dos Códigos RSC com Decisão Suave 53
9.3.1. Algoritmo de BAHL Modificado para Códigos RSC 53
9.3.1.1. Passos Diferentes do Algoritmo Modificado de BAHL 57
9.4. A Informação Extrínseca do Decodificador RSC 58
9.5. Esquema de Decodificação dos Códigos com Concatenação em Paralelo 59
9.5.1. Decodificação com um Loop de Realimentação 60
9.5.2. Interleaving 64
9.6. Resultados 64
9.7. Conclusões sobre Turbo-Codes 67
10. Simulação de Sistemas com Controle de Erro 67
11. Conclusões 71
Referências Bibliográficas 74
- Introdução
Nesse trabalho serão discutidos os principais códigos corretores de erro: os código em bloco, os códigos convolucionais e a mais recente inovação, os Turbo-Codes.
Serão mostradas as curvas da taxa de erro de bit (TEB) versus relação da energia de bit de informação recebida por densidade espectral de potência do ruído unilateral (Eb/N0) para os principais códigos: Hamming, BCH, Reed-Solomon, convolucionais e os Turbo-Codes.
A utilização dos códigos controladores de erros provém da necessidade de armazenar e/ou transmitir grandes volumes de dados, muitos dos quais são sensíveis a erros. Os códigos controladores de erros são largamente utilizados em sistemas de comunicações via satélite, em redes locais de computadores, em discos a laser, em sistemas de tele-supervisão e controle e em automação bancária.
Portanto, onde se deseja uma alta confiabilidade na transmissão e/ou armazenamento de dados, faz-se necessária a implementação de sistemas codificadores e decodificadores para códigos controladores de erro.
Será mostrado um diagrama simplificado de um sistema de comunicação, bem como os blocos de codificação e decodificação de canal. Posteriormente, será realizada uma classificação dos códigos de canal bem como algumas das aplicações dos mesmos.
O diagrama básico de um sistema de comunicação digital é constituído por uma fonte de dados digitais, um sistema de codificação onde estão localizadas as funções de codificação de fonte e códigos de canal (códigos corretores de erro), de um modulador, de um canal de transmissão que pode ser um par de fios, um cabo de fibras ópticas, um enlace de microondas ou qualquer outro meio de comunicação. Na recepção, tem-se o decodificador de canal seguido pelo decodificador de fonte, pelo demodulador e, finalmente, pelo usuário do sistema. A figura 1 ilustra o esquema simplificado.
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