Σε διαγράμματα BER, με τα οποία αξιολογείται ένα σύστημα αποκωδικοποίησης, και σε χαμηλά επίπεδα θορύβου, παρατηρείται πολλές φορές η περιοχή Error Floor, όπου η απόδοση του αποκωδικοποιητή δε βελτιώνεται πλέον, καθώς μειώνεται ο θόρυβος. Με πραγματοποίηση εξομοίωσης σε software, το Error Floor συνήθως δεν είναι ορατό, κι έτσι κύριο ζητούμενο είναι η πρόβλεψη της συμπεριφοράς του αποκωδικοποιητή, αλλά και γενικότερα η βελτιστοποίηση της απόδοσής του σε αυτήν την περιοχή.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται η ανεπιτυχής αποκωδικοποίηση ορισμένων κωδικών λέξεων καθώς και ο μηχανισμός ενεργοποίησης των Trapping Sets, δηλαδή δομών, οι οποίες φαίνεται να είναι το κύριο αίτιο εμφάνισης του Error Floor. Xρησιμοποιείται το AWGN μοντέλο καναλιού και κώδικας με αραιό πίνακα ελέγχου ισοτιμίας (LDPC), ενώ οι εξομοιώσεις επαναληπτικών αποκωδικοποιήσεων πραγματοποιούνται σε επίπεδα (Layers), με αλγορίθμους ανταλλαγής μηνυμάτων (Message Passing). Αναλύονται προτεινόμενοι τροποποιημένοι αλγόριθμοι και μελετώνται οι επιπτώσεις του κβαντισμού των δεδομένων. Τέλος, προσδιορίζεται η επίδραση του θορύβου στην αποκωδικοποίηση και αναπτύσσεται ένα ημιαναλυτικό μοντέλο υπολογισμού της πιθανότητας ενεργοποίησης ενός Trapping Set και της πιθανότητας εμφάνισης σφάλματος κατά τη μετάδοση. / In BER plots, which are used in order to evaluate a decoding system, and at low-noise level, the Error Floor region is sometimes observed, where the decoder performance is no longer improved, as noise is reduced. When a simulation is executed using software, the Error Floor region is usually not visible, so the main goal is the prediction of the decoder's behavior, as well as the improvement in general of its performance in that particular region.
In this thesis, we study the conditions which result in a decoding failure for specific codewords and a Trapping Set activation. Trapping Sets are structures in a code, which seem to be the main cause of the Error Floor presence in BER plots. For the purpose of our study, we use the AWGN channel model and a linear block code with low density parity check matrix (LDPC), while iterative decoding simulations are executed by splitting the parity check matrix into layers (Layered Decoding) and by using Message Passing algorithms. We propose and analyze three new modified algorithms and we study the effects caused by data quantization. Finally, we determine the noise effects on the decoding procedure and we develop a semi-analytical model used for calculating the probability of a Trapping Set activation and for calculating the error probability during transmission.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/8523 |
| Date | 07 May 2015 |
| Creators | Γιαννακοπούλου, Γεωργία |
| Contributors | Παλιουράς, Βασίλης, Giannakopoulou, Georgia, Θεοδωρίδης, Γεώργιος, Μπερμπερίδης, Κωνσταντίνος |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
Page generated in 0.002 seconds