Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-17T14:27:28Z No. of bitstreams: 2 Tese Walter Guimaraes.pdf: 1074140 bytes, checksum: 9576e862fa9714c03f55d10649568935 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T14:27:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese Walter Guimaraes.pdf: 1074140 bytes, checksum: 9576e862fa9714c03f55d10649568935 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / CAPES / Os códigos Low-Density Parity-Check (LDPC) constituem uma família definida a partir de matrizes esparsas de verificação de paridade e que apresentam excelente desempenho no canal com ruído aditivo Gaussiano branco (RAGB). Devido às suas boas características, têm sido largamente empregados na codificação de canais em sistemas de transmissão via satélite, sistemas de telefonia móvel e sistemas de radiodifusão de TV digital. O sucesso desses códigos é devido à sua representação na forma de grafos, ao uso de métodos de construção mais simplificados e ao processo de decodificação iterativa. Esta tese introduz um método de decodificação iterativa híbrida que, diferentemente da maioria dos modelos existentes, associa a correção de erros à correção de apagamentos em canais com RAGB, como uma forma de melhorar o desempenho do código LDPC nestes canais. O alvo dessa abordagem é a região de patamar de erros dos códigos LDPC, em que os padrões de erros, em sua maioria, são de pequena cardinalidade e resultantes do que se conhece por conjunto de armadilhas. Alguns aspectos do funcionamento e da operação otimizada da decodificação iterativa híbrida são explorados e discutidos. Para confirmar a eficácia da técnica de decodificação introduzida, são apresentados resultados de simulação em computador para códigos LDPC empregados no padrão IEEE802.11n, acompanhados da respectiva análise.

[EN] This thesis studies the design of low-complexity soft-decision Non-Binary Low-Density Parity-Check (NB-LDPC) decoding algorithms and their corresponding hardware architectures suitable for decoding high-rate codes at high throughput (hundreds of Mbps and Gbps). In the first part of the thesis the main aspects concerning to the NB-LDPC codes are analyzed, including a study of the main bottlenecks of conventional softdecision decoding algorithms (Q-ary Sum of Products (QSPA), Extended Min-Sum (EMS), Min-Max and Trellis-Extended Min-Sum (T-EMS)) and their corresponding hardware architectures. Despite the limitations of T-EMS algorithm (high complexity in the Check Node (CN) processor, wiring congestion due to the high number of exchanged messages between processors and the inability to implement decoders over high-order Galois fields due to the high decoder complexity), it was selected as starting point for this thesis due to its capability to reach high-throughput. Taking into account the identified limitations of the T-EMS algorithm, the second part of the thesis includes six papers with the results of the research made in order to mitigate the T-EMS disadvantages, offering solutions that reduce the area, the latency and increase the throughput compared to previous proposals from literature without sacrificing coding gain. Specifically, five low-complexity decoding algorithms are proposed, which introduce simplifications in different parts of the decoding process. Besides, five complete decoder architectures are designed and implemented on a 90nm Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) technology. The results show an achievement in throughput higher than 1Gbps and an area less than 10 mm2. The increase in throughput is 120% and the reduction in area is 53% compared to previous implementations of T-EMS, for the (837,726) NB-LDPC code over GF(32). The proposed decoders reduce the CN area, latency, wiring between CN and Variable Node (VN) processor and the number of storage elements required in the decoder. Considering that these proposals improve both area and speed, the efficiency parameter (Mbps / Million NAND gates) is increased in almost five times compared to other proposals from literature. The improvements in terms of area allow us to implement NB-LDPC decoders over high-order fields which had not been possible until now due to the highcomplexity of decoders previously proposed in literature. Therefore, we present the first post-place and route report for high-rate codes over high-order fields higher than Galois Field (GF)(32). For example, for the (1536,1344) NB-LDPC code over GF(64) the throughput is 1259Mbps occupying an area of 28.90 mm2. On the other hand, a decoder architecture is implemented on a Field Programmable Gate Array (FPGA) device achieving 630 Mbps for the high-rate (2304,2048) NB-LDPC code over GF(16). To the best knowledge of the author, these results constitute the highest ones presented in literature for similar codes and implemented on the same technologies. / [ES] En esta tesis se aborda el estudio del diseño de algoritmos de baja complejidad para la decodificación de códigos de comprobación de paridad de baja densidad no binarios (NB-LDPC) y sus correspondientes arquitecturas apropiadas para decodificar códigos de alta tasa a altas velocidades (cientos de Mbps y Gbps). En la primera parte de la tesis los principales aspectos concernientes a los códigos NB-LDPC son analizados, incluyendo un estudio de los principales cuellos de botella presentes en los algoritmos de decodificación convencionales basados en decisión blanda (QSPA, EMS, Min-Max y T-EMS) y sus correspondientes arquitecturas hardware. A pesar de las limitaciones del algoritmo T-EMS (alta complejidad en el procesador del nodo de chequeo de paridad (CN), congestión en el rutado debido al intercambio de mensajes entre procesadores y la incapacidad de implementar decodificadores para campos de Galois de orden elevado debido a la elevada complejidad), éste fue seleccionado como punto de partida para esta tesis debido a su capacidad para alcanzar altas velocidades. Tomando en cuenta las limitaciones identificadas en el algoritmo T-EMS, la segunda parte de la tesis incluye seis artículos con los resultados de la investigación realizada con la finalidad de mitigar las desventajas del algoritmo T-EMS, ofreciendo soluciones que reducen el área, la latencia e incrementando la velocidad comparado con propuestas previas de la literatura sin sacrificar la ganancia de codificación. Especificamente, cinco algoritmos de decodificación de baja complejidad han sido propuestos, introduciendo simplificaciones en diferentes partes del proceso de decodificación. Además, arquitecturas completas de decodificadores han sido diseñadas e implementadas en una tecnologia CMOS de 90nm consiguiéndose una velocidad mayor a 1Gbps con un área menor a 10 mm2, aumentando la velocidad en 120% y reduciendo el área en 53% comparado con previas implementaciones del algoritmo T-EMS para el código (837,726) implementado sobre campo de Galois GF(32). Las arquitecturas propuestas reducen el área del CN, latencia, número de mensajes intercambiados entre el nodo de comprobación de paridad (CN) y el nodo variable (VN) y el número de elementos de almacenamiento en el decodificador. Considerando que estas propuestas mejoran tanto el área comola velocidad, el parámetro de eficiencia (Mbps / Millones de puertas NAND) se ha incrementado en casi cinco veces comparado con otras propuestas de la literatura. Las mejoras en términos de área nos ha permitido implementar decodificadores NBLDPC sobre campos de Galois de orden elevado, lo cual no habia sido posible hasta ahora debido a la alta complejidad de los decodificadores anteriormente propuestos en la literatura. Por lo tanto, en esta tesis se presentan los primeros resultados incluyendo el emplazamiento y rutado para códigos de alta tasa sobre campos finitos de orden mayor a GF(32). Por ejemplo, para el código (1536,1344) sobre GF(64) la velocidad es 1259 Mbps ocupando un área de 28.90 mm2. Por otro lado, una arquitectura de decodificador ha sido implementada en un dispositivo FPGA consiguiendo 660 Mbps de velocidad para el código de alta tasa (2304,2048) sobre GF(16). Estos resultados constituyen, según el mejor conocimiento del autor, los mayores presentados en la literatura para códigos similares implementados para las mismas tecnologías. / [CAT] En esta tesi s'aborda l'estudi del disseny d'algoritmes de baixa complexitat per a la descodificació de codis de comprovació de paritat de baixa densitat no binaris (NB-LDPC), i les seues corresponents arquitectures per a descodificar codis d'alta taxa a altes velocitats (centenars de Mbps i Gbps). En la primera part de la tesi els principals aspectes concernent als codis NBLDPC són analitzats, incloent un estudi dels principals colls de botella presents en els algoritmes de descodificació convencionals basats en decisió blana (QSPA, EMS, Min-Max i T-EMS) i les seues corresponents arquitectures. A pesar de les limitacions de l'algoritme T-EMS (alta complexitat en el processador del node de revisió de paritat (CN), congestió en el rutat a causa de l'intercanvi de missatges entre processadors i la incapacitat d'implementar descodificadors per a camps de Galois d'orde elevat a causa de l'elevada complexitat), este va ser seleccionat com a punt de partida per a esta tesi degut a la seua capacitat per a aconseguir altes velocitats. Tenint en compte les limitacions identificades en l'algoritme T-EMS, la segona part de la tesi inclou sis articles amb els resultats de la investigació realitzada amb la finalitat de mitigar els desavantatges de l'algoritme T-EMS, oferint solucions que redueixen l'àrea, la latència i incrementant la velocitat comparat amb propostes prèvies de la literatura sense sacrificar el guany de codificació. Específicament, s'han proposat cinc algoritmes de descodificació de baixa complexitat, introduint simplificacions en diferents parts del procés de descodificació. A més, s'han dissenyat arquitectures completes de descodificadors i s'han implementat en una tecnologia CMOS de 90nm aconseguint-se una velocitat major a 1Gbps amb una àrea menor a 10 mm2, augmentant la velocitat en 120% i reduint l'àrea en 53% comparat amb prèvies implementacions de l'algoritme T-EMS per al codi (837,726) implementat sobre camp de Galois GF(32). Les arquitectures proposades redueixen l'àrea del CN, la latència, el nombre de missatges intercanviats entre el node de comprovació de paritat (CN) i el node variable (VN) i el nombre d'elements d'emmagatzemament en el descodificador. Considerant que estes propostes milloren tant l'àrea com la velocitat, el paràmetre d'eficiència (Mbps / Milions deportes NAND) s'ha incrementat en quasi cinc vegades comparat amb altres propostes de la literatura. Les millores en termes d'àrea ens ha permès implementar descodificadors NBLDPC sobre camps de Galois d'orde elevat, la qual cosa no havia sigut possible fins ara a causa de l'alta complexitat dels descodificadors anteriorment proposats en la literatura. Per tant, nosaltres presentem els primers reports després de l'emplaçament i rutat per a codis d'alta taxa sobre camps finits d'orde major a GF(32). Per exemple, per al codi (1536,1344) sobre GF(64) la velocitat és 1259 Mbps ocupant una àrea de 28.90 mm2. D'altra banda, una arquitectura de descodificador ha sigut implementada en un dispositiu FPGA aconseguint 660 Mbps de velocitat per al codi d'alta taxa (2304,2048) sobre GF(16). Estos resultats constitueixen, per al millor coneixement de l'autor, els millors presentats en la literatura per a codis semblants implementats per a les mateixes tecnologies. / Lacruz Jucht, JO. (2016). VLSI algorithms and architectures for non-binary-LDPC decoding [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/73266 / TESIS

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-06T15:33:11Z No. of bitstreams: 2 Dissertação de Mestrado - Análise de Códigos LDPC ... - Pedro Melo.pdf: 833849 bytes, checksum: da72453652b3de16d9c3b3abc49d270c (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-06T15:33:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação de Mestrado - Análise de Códigos LDPC ... - Pedro Melo.pdf: 833849 bytes, checksum: da72453652b3de16d9c3b3abc49d270c (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-08-03 / Um canal de comunicação discreto não binário e com memória é apresentado com o objetivo de capturar tanto a informação de decisão suave quanto a correlação temporal de um canal com desvanecimento (DFC) quantizado em 2q níveis de quantização. Mostra-se que o canal discreto pode ser descrito explicitamente em termos de seu processo de entrada binário e processo de ruído 2q-ário. Também é mostrado que o canal é simétrico e admite uma expressão simples para sua capacidade de canal. O processo de ruído é então modelado como um modelo baseado em fila (QB), produzindo uma fonte de ruído markoviano estacionário e ergódico de ordem M com 2q + 2 parâmetros. O DFC é aproximado pelo canal discreto com ruído QB, cujos parâmetros são estimados por um processo iterativo que minimiza a divergência de Kullback-Leibler entre as fontes de ruído do DFC e QB. Os modelos obtidos são usados em esquemas de decodificação LDPC desenvolvidos para o canal discreto com ruído QB, em que se observa um ganho de decodificação quando comparado ao caso sem memória.

En esta tesis se han investigado los algoritmos de decodificación para códigos de comprobación de paridad de baja densidad (LDPC) y las arquitecturas para la implementación hardware de éstos. El trabajo realizado se centra en los algoritmos del tipo de intercambio de mensajes para códigos estructurados los cuales se incluyen en varios estándares de comunicaciones. Inicialmente se han evaluado las prestaciones de los algoritmos existentes Sum-product, Min-Sum y las principales variantes de este último (Min-Sum con escalado y Min-Sum con offset). Además, se ha realizado un análisis de precisión finita utilizando los códigos LDPC de los estándares IEEE 802.3an, IEEE 802.11n e IEEE 802.16e. Posteriormente se han propuesto dos algoritmos basados en el algoritmo Min-Sum, denominados Min-Sum entero y Min-Sum modificado con corrección. La complejidad de éstos es menor que las de los algoritmos estudiados anteriormente y además permiten una implementación hardware eficiente. Por otra parte, se han estudiado diferentes métodos de actualización de los algoritmos de decodificación: por inundación, por capas horizontales (layered) y por capas verticales (shuffled), y se ha propuesto un nuevo método por capas verticales entrelazadas (x-shuffled) que consigue mejorar la tasa de decodificación. Tras el estudio algorítmico, se han realizado implementaciones hardwar} con diferentes arquitecturas para los algoritmos y métodos de actualización evaluados y propuestos. En la mayoría de algoritmos implementados se requiere el cálculo de los dos primeros mínimos, por lo que inicialmente se realiza un estudio de las arquitecturas hardware para realizar este cálculo y se ha propuesto una nueva arquitectura de menor complejidad. En segundo lugar se ha realizado una comparación de las prestaciones hardware de los diferentes algoritmos con las arquitecturas de referencia: completamente paralela y parcialmente paralela basada en memorias. También se han propuesto dos arquitecturas enfocadas a la alta velocidad, la cuales se implementan con el algoritmo Sum-Product. La primera es una modificación de la arquitectura Sliced Message-Passing que consigue una reducción en el área de la implementación, y la segunda, es una arquitectura específica para el método de actualización propuesto x-shuffled que alcanza tasas de decodificación muy altas. Finalmente, se han implementado los algoritmos propuestos con la arquitectura layered obteniendo implementaciones hardware eficientes con baja área y muy alta tasa de decodificación. Estas últimas consiguen un ratio entre tasa de decodificación y área mejor que las implementaciones existentes en la literatura. Por último, se ha evaluado el comportamiento de los algoritmos de decodificación estudiados en la zona de baja tasa de error, donde las prestaciones se suelen degradar debido a la aparición de un suelo de error. Para ello se ha implementado un simulador hardware usando dispositivos FPGA. La tasa de datos alcanzada con el simulador hardware diseñado es superior a la de otros simuladores documentados en la literatura. En la zona de baja tasa de error el algoritmo propuesto Min-Sum modificado con corrección presenta un mejor comportamiento que el resto de algoritmos evaluados, consiguiendo bajar el suelo de error varios órdenes de magnitud. / Angarita Preciado, FE. (2013). Diseño de decodificadores de altas prestaciones para código LDPC [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/31646 / TESIS

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-04-24T11:48:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_CorrecaoApagamentosRajadas.pdf: 12648601 bytes, checksum: 32c72b34186616144110cb119cba02b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-24T16:57:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_CorrecaoApagamentosRajadas.pdf: 12648601 bytes, checksum: 32c72b34186616144110cb119cba02b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T16:57:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_CorrecaoApagamentosRajadas.pdf: 12648601 bytes, checksum: 32c72b34186616144110cb119cba02b1 (MD5) Previous issue date: 2016-10-21 / Nesta tese são propostos procedimentos para a construção de matrizes de verificação de paridade para codificação e decodificação de códigos LDPC (low-density paritycheck) na recuperação de bits apagados no canal com apagamentos em rajada. As matrizes de verificação de paridade são produzidas por concatenação das matrizes bases binárias justapostas por matrizes circulantes sendo de fácil implementação e de menor aleatoriedade. As matrizes bases são desenvolvidas a partir de fundamentos da álgebra e da geometria. Para demonstrar o potencial da técnica foi elaborado um conjunto de simulações que usa codificação de baixa complexidade, bem como o uso dos algoritmos soma e produto para recuperar os apagamentos. Foram gerados vários códigos LDPC, a partir das matrizes, e os resultados obtidos foram comparados com outros códigos LDPC obtidos da literatura. São ainda apresentados os resultados da simulação da recuperação de apagamentos resultantes da transmissão de uma imagem através de um canal ruidoso.partir das matrizes, e os resultados obtidos foram comparados com outros códigos LDPC obtidos da literatura. São ainda apresentados os resultados da simulação da recuperação de apagamentos resultantes da transmissão de uma imagem através de um canal ruidoso. / This thesis proposed procedures for the construction of parity check matrices for encoding and decoding of LDPC codes in the recovery of deleted bits in Burst Erasure Channel. The parity check matrices are produced by concatenation of binary bases matrices juxtaposed by circulating matrices are easy to implement and lower randomness. The base arrays are developed from the foundations of algebra and geometry. To demonstrate the potential of the technique, we developed a number of simulations using low complexity encoding as well as the sum-product algorithm. Several LDPC codes (matrices) were generated and the results were compared with other approaches. We also present the outcomes of erasure recovery simulations that result from the transmission of an image through a noisy channel.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this master s thesis, a wireless communication scheme with a single transmit and single receive antenna, SISO case, with use of the OFDM multicarrier technique and application of LDPC coding was considered. It is well known that one of the biggest challenge related to OFDM system refers to the reduction of the peak-to-average power ratio (PAPR) factor. Thus this master s thesis proposes the use of 16-APSK and 16-QAM modulations by aiming to mitigate the PAPR factor. It is also considered the use of LDPC codes to evaluate the performance of bit error rate (BER) versus signal-to-noise ratio (SNR) performance for the 16-QAM, A16- QAM and 16-APSK constellations. The LDPC codes were adopted since they are one of the most effective methods of channel coding presented in the literature. Monte Carlo simulations were performed in AWGN and Rayleigh fading channels in order to evaluate the system performance in terms of BER × SNR and the PAPR factor analysis from the perspective of CCDF curves. Results reveal that with the use of LDPC codes associated with the use of 16-APSK constellations in multicarrier systems promotes BER performance gain and also reduction of the PAPR factor. / Nesta dissertação foi considerado um esquema de comunicação sem fio, com uma antena transmissora e uma antena receptora, caso SISO, com uso da técnica multiportadora OFDM e aplicação de codificação LDPC. Sabe-se que um dos maiores desafios na utilização do sistema OFDM refere-se à redução do fator razão de potência de pico e potência média (PAPR). Assim, nesta dissertação de mestrado propõe-se o emprego de modulações 16-APSK e A16-QAM com intuito de mitigar esse fator. Considera-se também o emprego de códigos LDPC para melhorar o desempenho de taxa de erro de bit (BER) versus razão sinal-ruído (SNR) para as constelações 16-QAM, A16-QAM e 16-APSK. Os códigos LDPC foram adotados por serem um dos mais eficazes métodos de codificação de canal apresentados na literatura. Foram realizadas simulações do tipo Monte Carlo em canais AWGN e com desvanecimento do tipo Rayleigh para se avaliar o desempenho do sistema em termos de curvas de BER × SNR e o fator PAPR sob a perspectiva de curvas de CCDF. Os resultados revelam que o emprego de códigos LDPC associados ao uso de constelacões 16-APSK em sistemas multiportadora promovem ganhos na taxa de erros e redução no fator PAPR.

Submitted by Carmen Torres (carmensct@globo.com) on 2018-02-09T18:11:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MapeamentoBitsAdaptacao.pdf: 986310 bytes, checksum: 6e1b30f6ca34fc67df43f3141680c73a (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-02-16T16:12:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MapeamentoBitsAdaptacao.pdf: 986310 bytes, checksum: 6e1b30f6ca34fc67df43f3141680c73a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-16T16:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MapeamentoBitsAdaptacao.pdf: 986310 bytes, checksum: 6e1b30f6ca34fc67df43f3141680c73a (MD5) Previous issue date: 2017-09-29 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os codigos com matriz de vericação de paridade de baixa densidade (LDPC) tem sido adotados como estrategia de correção de erros em diversos padrões de sistemas de comunicação, como nos sistemas G.hn (padrão que unifica as redes domesticas) e IEEE 802.11n (padrão para redes sem o locais). Nestes sistemas com modulação de amplitude em quadratura (QAM) codicados com LDPC, mapear propriamente os bits codificados para os diferentes sub-canais, considerando o fato de os sub-canais terem diferentes qualidades, garante uma melhora no desempenho geral do sistema. Nesse sentido, esta Tese apresenta uma nova técnica de mapeamento de bits, baseada na suposição de que bits transmitidos em sub-canais \bons" ajudam bits transmitidos em sub-canais \ruins". Isto e possível através de algumas restrições impostas ao grafo de Tanner associado, semelhantes aos códigos Root-LDPC. A otimização deste mapeamento de bits utilizando curvas de transferência de informação extrínseca (EXIT charts) também e apresentada. Observa-se que esse mapeamento tem a vantagem de um espaço de busca de otimização reduzido quando aplicado ao sistema com modo de transmissão de portadora única. Além disso, em situações nas quais o espaço de busca não e tão reduzido, como em aplicações baseadas em multiplexação por divisão de frequência ortogonal (OFDM), chegou-se a uma simples regra pratica associada as restrições do mapeamento de bits que praticamente elimina a necessidade de uma otimização. Por fim, um estudo do impacto do nível de desequilíbrio de contabilidade através dos sub-canais sobre o desempenho do mapeamento de bits e apresentado. Os resultados das simulações mostram que a estratégia de mapeamento de bits melhora o desempenho do sistema, e que, na presença de variações do canal, o sistema pode, adaptativamente, aplicar um novo mapeamento de bits sem a necessidade de recorrer a uma otimização complexa, podendo ser muito útil em sistemas práticos. / Low-Density parity-check (LDPC) codes are being adopted as the error correction strategy in di erent system standards, such as the G.hn (home networking standard) and the IEEE 802.11n (wireless local standard). In these LDPC-coded quadrature amplitude modulation (QAM) systems, mapping the LDPC coded bits properly to the di erent sub-channels considering the fact that sub-channels have di erent qualities ensures an improved overall system performance. Accordingly, this thesis presents a new bit mapping technique based on the assumption that bits transmitted in \good" sub-channels, help bits transmitted in \bad" sub-channels. This can be made possible through some restrictions to be imposed on the associated Tanner graph, akin to Root-LDPC codes. An optimization of the root-like bit mapping through extrinsic information transfer (EXIT) charts analysis is also presented. We show that this mapping has the advantage of a reduced optimization search space when applied to single-carrier based systems. Moreover, in situations where the search space is not só reduced, such as in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)-based applications, we arrive at a rule of thumb associated with the bit mapping constraints that practically eliminates the need for an optimization. Finally, a study of the impact of the level of reliability imbalance across the sub-channels on the performance of the root-like bit mapping is presented. Simulation results show that the new bit mapping strategy improves performance, and that in the presence of channel variations, the system can, adaptively, apply a new bit mapping without the need of a complex optimization, which can be very useful in practical systems.