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Decodificação Iterativa de Códigos LDPC em Canais Discretos com Quantização UniformeCORDEIRO, Moisés Alves 31 January 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A decodificação de códigos baseados em matrizes de verificação de paridade esparsas (LDPC,
do inglês low-density parity-check) é realizada através do algoritmo soma-produto (ASP).
Este trabalho apresenta um estudo do funcionamento do ASP e do seu desempenho em um
canal com ruído aditivo Gaussiano branco (AWGN, do inglês additive white Gaussian noise)
através de simulações computacionais. Em seguida, esta análise é estendida quando um
quantizador uniforme com 2q níveis de quantização é incorporado ao sistema de comunicações.
O passo de quantização ótimo é identificado para vários parâmetros do código e do canal.
Este estudo indica que para q = 1 (quantização abrupta) ocorre uma perda de desempenho
de aproximadamente 1,8 dB em relação ao canal AWGN enquanto que para q = 4 essa perda
é reduzida para aproximadamente 0,12 dB
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Análise de desempenho de códigos concatenados em canais AWGN e com multipercursos: uma abordagem baseada em transmissão de vídeo em 4K codificado em H.264COSTA, Thiago de Araújo 10 March 2017 (has links)
Submitted by Nathalya Silva (nathyjf033@gmail.com) on 2017-06-28T19:05:35Z
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Previous issue date: 2017-03-10 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Dentro do processo de transmissão digital o canal de comunicação
pode adicionar uma série de imperfeições na informação
transmitida. A fim de melhorar a qualidade na transmissão
multimídia digital, várias tecnologias, como DVB-T (Digital Video
Broadcasting Terrestrial) e DVB-T2 (Digital Video Broadcasting
Terrestrial-2nd Generation) que empregam as técnicas de codificação
de canal foram desenvolvidas. Dentro desse contexto, as técnicas
de codificação de canal tem grande importância, pois minimizam
a probabilidade de erro durante a transmissão da informação.
Assim torna-se importante avaliar o desempenho dos codificadores
de canal. Esta dissertação realiza uma análise comparativa dos codificadores
concatenados RS-CONV e BCH-LDPC, implementados
na TV Digital, sobre os canais AWGN e Rayleigh; tanto em termos
da BER, bem como em relação a qualidade de vídeo, através
das métricas PSNR e SSIM. Nas simulações sobre o canal AWGN
o par concatenado BCH-LDPC obteve o melhor desempenho em
conjunto com a modulação QPSK, atingindo o valor de BER igual
a 0 quando /0 é igual a 1 dB. Nas simulações sobre o canal
Rayleigh, a associação BCH-LDPC com a modulação QPSK apresentou
os melhores resultados, alcançando BER igual a 0 a partir
de /0 igual a 3 dB. Na avaliação de qualidade de vídeo o par
concatenado BCH-LDPC demonstrou uma superioridade em relação
ao RS-CONV nos canais estudados, de tal forma que conferiu
um aumento (ganho) na média da PSNR em relação ao RS-CONV,
que para o canal AWGN foi de aproximadamente 2,2 dB, 6,4 dB e
6,7 dB, respectivamente para QPSK, 16-QAM e 64-QAM. No canal
Rayleigh os valores foram aproximadamente de 3,9 dB, 4,2 dB
e 1,6 dB, respectivamente para QPSK, 16-QAM e 64-QAM. Para
ratificar os resultados, outra análise é realizada para uma determinada
faixa do vídeo, apresentando um aumento na média dos
resultados do BCH-LDPC em relação ao RS-CONV, que para o
canal AWGN foi de 15,8 dB para QPSK; 22,23 dB para 16-QAM e
14,3 dB para 64-QAM. Enquanto para canal Rayleigh o aumento
foi de 16,8 dB, 10,3 dB e 1,4 db, respectivamente, para QPSK,
16-QAM e 64-QAM. / In the process of digital transmission the communication
channel inserts a series of imperfections in the information transmitted.
In order to improve the quality of digital multimedia broadcasting,
a number of technologies, such as DVB-T (Digital Video
Broadcasting Terrestrial) and DVB-T2 (Digital Video Broadcasting
Terrestrial-2nd Generation) employing channel coding techniques
have been developed. Within this context, channel coding
techniques are of great importance because they minimize the probability
of error during the transmission of the information. Thus it
becomes important to evaluate the performance of the channel encoders.
This dissertation performs a comparative analysis of the
concatenated RS-CONV and BCH-LDPC encoders (They are implemented
in Digital TV) over the AWGN and Rayleigh channels;
Both in terms of BER, as well as in terms of video quality through
the PSNR and SSIM metrics. In simulations over the AWGN channel
the concatenated pair BCH-LDPC obtained the best performance
in conjunction with the QPSK modulation, reaching the
value of BER equal 0 when /0 equals 1 dB. In the Rayleigh
channel simulations, the BCH-LDPC association with the QPSK
modulation presented the best results, reaching the BER equal 0
from /0 equal 3 dB. In the video quality evaluation the BCHLDPC
concatenated pair showed a superiority over the RS-CONV
in the studied channels, in such a way that it conferred an increase
(gain) on the mean of the PSNR in relation to the RS-CONV, that
for the channel AWGN was approximately 2.2 dB, 6.4 dB and 6.7
dB, respectively for QPSK, 16-QAM and 64-QAM. In the Rayleigh
channel the values were approximately 3.9 dB, 4.2 dB and 1.6 dB,
respectively for QPSK, 16-QAM and 64-QAM. To confirm the results,
another analysis is performed for a given band of the video,
showing an increase in the mean of the results of the BCH-LDPC in
relation to the RS-CONV, which for the AWGN channel was 15.8
dB for QPSK; 22.23 dB for 16-QAM and 14.3 dB for 64-QAM.
While for Rayleigh channel the increase was 16.8 dB, 10.3 dB and
1.4 db, respectively, for QPSK, 16-QAM and 64-QAM.
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Metodo de inserção de marcas d'agua robustas em sinais digitaisDeFigueiredo, Dimitri do Brasil 31 July 2001 (has links)
Orientador: Max Henrique Machado Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-10T14:06:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo o estudo de marcas d¿água digitais robustas. Uma marca d¿água digital robusta não pode ser facilmente retirada sem comprometer a qualidade do sinal no qual está inserida. A inserção de uma marca d¿água robusta em um sinal digital pode ser utilizada para estabelecer uma ligação permanente entre o sinal digital e seu proprietário. Em um sistema de marca d¿água digital assimétrico a capacidade de detectar uma marca não implica na capacidade de retirá-la. Estes sistemas têm, portanto, uma maior flexibilidade. Neste trabalho são estabelecidas algumas considerações importantes para a derivação de um sistema de marca d¿água robusto e assimétrico. Em seguida, utilizando-se das mesmas e da distância de Hamming como medida de distorção, propõe-se um método assimétrico de inserção de marcas d¿água. O método utiliza conhecimento do sinal para transmitir a maior quantidade de informação possível. São derivadas algumas condições que quando satisfeitas tornam o método seguro contra qualquer forma de ataque / Abstract: A robust digital watermark cannot be removed from the marked signal without compromising its quality. Thus, these watermarks can be used to establish a permanent link between the watermarked signal and its owner. Asymmetric watermarking schemes have a wider range of applications than symmetric ones. In such systems, the ability to detect the watermark does not provide the means which would enable an attacker to also remove the watermark. In this thesis, a few rules-of-thumb for robust asymmetric watermarking schemes are established and a new scheme is proposed. The Hamming distance is chosen as the distortion measure throughout. The proposed scheme uses information about the signal to be watermarked to maximize the embedded information rate. Also, the necessary conditions for the scheme to become secure against an arbitrary distortion attack are
established. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica
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Construção de códigos ciclicamente permutáveisLEMOS NETO, José Sampaio de 23 February 2015 (has links)
Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-02-16T17:18:55Z
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Previous issue date: 2015-02-23 / FACEPE / Um código ciclicamente permutável (código CP) é um código de bloco binário cujas palavrasc
ódigo são ciclicamente distintas e possuem ordem cíclica plena, isto é, ordem cíclica igual ao
comprimento do bloco. Um código CP pode ser construído por meio de um código cíclico.
Para isto, selecionam-se as palavras do código cíclico que são ciclicamente distintas e possuem
ordem cíclica plena. Um procedimento que seleciona diretamente, por meio de uma condição
matemática, as palavras de um código CP a partir de um código cíclico é denominado de
construção. SendoM e n, respectivamente, o número de palavras e o comprimento do bloco de
um código cíclico, se o número de palavras do código CP for igual ao limitante superiorM/n,
então a construção é ótima neste sentido. Além do mais, a distância mínima do código cíclico
deve ser a maior possível para os valores deM e n. Nesta tese, é proposto um método para
construir códigos CP por meio de códigos lineares cíclicos q-ários, sendo q uma potência de um
número primo, assim como também por meio de códigos lineares constacíclicosp-ários, sendo
p um número primo. Para ambos os casos, mostra-se que o procedimento proposto para gerar
códigos CP é direto, logo pode ser quali cado como construção. Além do mais, em ambos
os casos, a construção é ótima pois atinge o limitante superior. Por m, uma construção
proposta nesta tese é usada na aplicação de códigos CP como sequências de protocolo para o
canal de colisão sem realimentação. / A cyclically permutable code (CPC) is a binary code the codewords of which are cyclically
distinct and have full cyclic order, i.e., cyclic order equal to the block length. A CPC can
be constructed by means of a cyclic code. In this way, the codewords of the cyclic code
which are cyclically distinct and have full cyclic order should be selected. A procedure that
selects codewords of a CPC from a cyclic code in a straightforward manner, by means of a
mathematical condition, is called a construction. Let M and n be, respectively, the number
of codewords and the block length of a cyclic code. If the number of codewords of a CPC
reaches the upper bound M/n, then this construction is optimum in this sense. Furthermore,
the minimum distance of the cyclic code should be the highest possible for the values of
M and n. In this thesis we propose a method to construct CPC's using q-ary linear cyclic
codes, where q is a power of a prime, as well as using p-ary linear constacyclic codes, where
p is a prime number. In both cases, it is shown that the proposed procedure to generate
CPC's is straightforward, so can be quali ed as a construction. Moreover, in both cases, the
construction is optimal in the sense that the number of codewords selected for the CPC reaches
the upper bound. Finally, a construction proposed in this thesis is used in the application of
CPC's as protocol sequences for the collision channel without feedback.
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Códigos LDPC quaternários aplicados à técnica de transmissão OFDM / Quaternary LDPC codes applied to OFDM transmission techniqueGonçalves, Maria Leopoldina Martins Neves Seixas 11 December 2010 (has links)
Orientador: Renato Baldini Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T02:17:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2010 / Resumo: Esta dissertação aborda o estudo de códigos corretores de erro baseados em matrizes quaternárias esparsas, aplicadas em sistemas de transmissão OFDM. Os códigos LDPC (Low Density Parity Check) constituem uma importante família de códigos gerados a partir de matrizes de verificação esparsas e são considerados como uma das classes de códigos que apresentam melhor desempenho em sistemas de comunicação digital. Os códigos LDPC desenvolvidos sobre o anel Z4 são o grande foco deste trabalho e para efeito de comparação de desempenho é utilizado como referência o padrão proposto pelo SBTVD (Sistema Brasileiro de Televisão Digital). No sistema de TV Digital, o receptor deve ser robusto a vários tipos de canal. Para uma recepção fixa o canal pode ser influenciado pelo ruído AWGN (Aditive White Gaussian Noise), já para uma recepção móvel o sinal pode sofrer várias reflexões e refrações, o que é caracterizado pelas interferências do desvanecimento plano e/ou seletivo. Para minimizar este problema é proposto a utilização da técnica de transmissão OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), devido às suas vantagens com canais seletivos em frequência, como é comumente observado nos canais dos sistemas de comunicações móveis digitais. A decodificação dos códigos é feita utilizando uma adaptação (generalização) do algoritmo SISO (Soft Input Soft Output) proposto por P. Farrell e J. Moreira [39], [5]. É feita uma análise comparativa dos códigos do ponto de vista do desempenho, através de simulação de códigos de diferentes comprimentos para cada um dos três canais descritos acima. Os códigos LDPC definidos sobre Z4 apresentam bom desempenho e demonstram ser bons candidatos a sua utilização em conjunto com sistemas OFDM / Abstract: This dissertation addresses the study of error correcting codes based on sparse non-binary matrices. The LDPC (Low Density Parity Check) codes constitute a efficient family of codes generated by sparse parity check matrices and it is considered as one of the classes of codes that presents the best performance in digital communications systems. LDPC codes over the ring of integers modulo-4
(Z4) are the main focus of this work. The standard proposed by SBTVD (Brazilian Digital Television System) is used as reference for performance comparisons. It is proposed the substitution of the inner code in the channel encoding at the transmitter, for a LDPC code. On Digital TV system, the receiver must be robust to some kinds of interferences. For a fixed channel, the receiving end is basically influenced by the AWGN (Additive White Gaussian Noise). For mobile channels, the signal suffers reflections and refractions, which can be characterized as flat and frequency-selective fading. To minimize those interferences it is proposed the associated use of the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) technique. The decoding process is based on a generalization of the SISO (Soft Input Soft Output) algorithm proposed by P. Farrell and J. Moreira [39], [5]. A comparative analysis of the LDPC codes is made based on BER performance and on computational complexity. Finally, the simulation results for different codes lengths are presented, highlighted the significantive improvement in performance for LDPC codes / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica
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Codificadores bit-geometricamente uniformes para sistemas com concatenação serial / Bit-geometrically uniform encoders for serially concatenated systemsSharma, Manish 20 February 2006 (has links)
Orientador: Jaime Portugheis / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T08:08:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2006 / Resumo: Nesta dissertação abordamos o problema de como construir codificadores bit-geometricamente uniformes (BGU) para a utilização como codificadores internos em sistemas com concatenação serial de códigos. A utilização destes codificadores implica na facilidade de determinação de parâmetros necessários para a análise do desempenho dos sistemas. Há um grande controle sobre estes parâmetros no projeto destes codificadores utilizando o método descrito neste trabalho, o que sugere que bons codificadores e conseqüentemente bons sistemas podem ser obtidos desta maneira. Além disso, os códigos gerados por estes codificadores possuem a propriedade de uniformidade de erro de bit, o que facilita bastante sua análise / Abstract: This thesis approaches the problem of building bit-geometrically uniform (BGU) encoders to be used as inner encoders in systems with serially concatenated codes. By using this type of encoders, certain parameters that are used to analyze the system's performance are easily determined. There is a great control over these parameters when building encoders using the method described in this work, suggesting that good encoders and subsequently good systems can be obtained. Besides, the codes generated by these encoders posses the uniform bit error property, that greatly facilitates their analysis / Mestrado / Engenharia de Telecomunicações / Mestre em Engenharia Elétrica
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Quadrados latinos e aplicações / Latin squares and applicationsAlegri, Mateus 08 April 2006 (has links)
Orientador: Jose Plinio de Oliveira Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatisitca e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-06T23:31:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho estudaremos a estrutura dos quadrados latinos sob
ponto de vista da matemática discreta. Faremos uma série de equivalências
com outras estruturas tais como Teoria dos Grafos, Grupos, e sempre enfocando questões enumerativas. Certas propriedades de quadrados latinos, tais como ortogonalidade vão trabalhadas. E encerraremos com aplicações a teoria dos códigos algébricos. Palavras chave: quadrados latinos; Quadrados latinos mutualmente ortogonais; MOLS; hipercubos; códigos MDS / Abstract: In this work, we study the structure of latin squares on the discrete mathematics viewpoint. We do a lot of equivalences with some others
structures, such that Graph theory, Groups, e ever we loking enumeration
questions. Certains proprieties of latin squares, such ortogonality will be
worked. And we finish with aplications to the Algebric Code Theory / Mestrado / Matematica Discreta / Mestre em Matemática Aplicada
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Modulação codificada para um radio digital sincrono a 51 Mbits/sZurba, Leila do Canto 12 July 1995 (has links)
Orientador: Jaime Portugheis / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T03:01:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1995 / Resumo: Este trabalho propõe um esquema de modulação codificada para um sistema rádio digital com taxa de transmissão de 51 Mbits/seg. A principal restrição imposta ao projeto é a máxima redundância permitida, que é de 5%. Foi adotada a técnica de Modulação Codificada de Bloco (BCM), com códigos binários e decodificação multiestágio com decisão suave. Os canais foram supostos sujeitos a ruído aditivo Gaussiano branco (AWGN). Uma análise prévia dos ganhos esperados e considerações sobre aforte restrição de redundância levaram à escolha do esquema de codificação, que utiliza códigos de Reed Muller de comprimento 32 em 2 dos 5 níveis, sobre uma constelação 32-QAM e apresentam a propriedade de serem códigos invariantes à rotação defase. Um modelo teórico de cálculo da probabilidade de erro para esquemas BCM permitiu a previsão dos ganhos esperados para este esquema. Finalmente, são apresentados resultados de simulaçãoes que caracterizam considerável ganho de codificação às custas de um moderado custo extra de implementação e baixa redundância, quando comparado a esquemas 32-QAM não codificados / Abstract: Not informed. / Mestrado / Eletronica e Comunicações / Mestre em Engenharia Elétrica
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Codificadores homomorfos sobre gruposPedraza Arpasi, Jorge 11 June 1996 (has links)
Orientador: Reginaldo Palazzo Jr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-21T14:36:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho, usando conceitos de extensão de grupos consideramos codificadores convolucionais homomorfos. Seguindo [2] denominamos tal extensão de grupos como produto de Schreier. Assim, aos codificadores convolucionais homomorfos e aos códigos convolucionais associados a estes codificadores denominamos por codificadores de Schreier e códigos de Schreier, respectivamente. Os códigos de Schereier são invariantes no tempo e o seu grupo de estados possui cardinalidade finita. Portanto, são um caso particular de group codes definidos em [1]. Entretanto, a classe dos códigos lineares binários e invariantes no tempo. Por outro lado, a classe dos códigos Euclidianos casados com os códigos de Schereier contêm os códigos geometricamente uniformes [3] com cardinalidade finita de estados. Estudando o produto de Schreier, reconhecemos quatro tipos diferentes de produtos de grupos, entre os quais um novo tipo, denominado de produto cíclico é apresentado. A sua importância está relacionada à decomposição dos grupos cíclicos da forma ?Z IND. pm?. Usando o fato de que um grupo pode ser decomposto em um destes produtos, apresentamos uma classificação dos grupos e derivamos uma construção multinível de códigos do espaço de sinais via o produto direto. Também, mostramos que os códigos de Schreier são completos e estabelecemos um teste para controlabilidade com menor complexidade do que a própria definição. Finalmente, á guisa de aplicação destes resultados, propomos dois algoritmos para a construção de códigos de Schreier mínimos, completos e controláveis / Abstract: : In the work we consider homomorphic convolutional encoders over groups, with finites states, by using the concepts from estension of groups. Following [2] we call such a group estension Scherier product. In the way, we call the homomorphic convolutional encoders over groups Schreier encoders, and the convolutional codes produced by these machines as Schreier codes. The Schreier codes are time-invariant and they have a finite group of states. Therefore, they are a special subclass of the generalized group codes over groups. However, the class of Screier codes is large enough tocontain all know, linear and time-invariant codes. On the other hand the class of Euclidean codes matched to Schreier codes contain the geometrically uniform codes [3], with finite cardinality of states. By studin he Schreier products we recognize four different types of products of groups including a new product called cyclic product. Its importance is related to the decomposition of cyclic groups of the form ?Z IND. pm? Using the fact that a given group can be decomposed into one of these four distinct products, we derive a multilevel contruction of signal space codes via the direct product. Also, we show that the Echreier codes, which can not bo applied to the group codes. Finally, as an application of thes results, we propose two algorithms for the construction of minimal, complete and controllable Schreier codes / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica
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Uma contribuição a construção e decodificação de codigos de bloco lineares sobre aneis finitosAndrade, Antonio Aparecido de 26 December 1996 (has links)
Orientador: Reginaldo Palazzo Jr., Trajano Pires da Nobrega Neto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T00:29:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho apresentamos extensões de construções de códigos cíclicos (via anéis de grupo), códigos de Hamming, códigos Reed-Solomon, códigos BCH e códigos alternantes sobre anéis comutativos finitos locais com identidade sob a métrica de Hamming e códigos BCH sobre anéis de inteiros finitos locais sob a métrica de Lee. Os códigos de Hamming, Reed-Solomon, BCH e alternantes são construídos em termos de suas matrizes verificação de paridade e a derivação dos códigos BCH e dos códigos alternantes é baseada na fatoração de XS - 1 sobre o grupo das unidades de uma extensão apropriada do anel finito. Também, apresentamos processos de decodificação eficientes para os códigos de Hamming, Reed-Solomon, BCH e alternantes sob a métrica de Hamming e um algoritmo de decodificação alternativo para os códigos BCH sob a métrica de Lee. Os algoritmos de decodificação para os códigos Reed-Solomon, BCH e alternantes são baseados no algoritmo de Berlekamp-Massey modificado / Abstract: In this research we present extensions of constructions of cyclic codes (via group rings), Hamming codes, Reed-Solomon codes, BCH codes and alternant codes over arbitrary local finite rings for the Hamming metric, and BCH codes over local finite integer rings for the Lee metric. Hamming codes, Reed-Solomon codes, BCH codes and alternant codes are constructed in terms of their parity-check matrices and the derivation of BCH codes and alternant codes are based on the factorization of XS -1 over the unit ring of an appropriate extension of the finite ring. We present efficient decoding procedure for the Hamming codes, Reed-Solomon codes, BCH codes and alternant codes for the Hamming metric and an alternative decoding procedure for the BCH codes for the Lee metric. The algorithms for the Reed-Solomon codes, BCH codes and alternant codes are based on the modified Berlekamp-Massey algorithm / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica
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