Decodificação iterativa de códigos baseados em matrizes de verificação de paridade esparsas

Abstract

Códigos baseados em matrizes esparsas têm desempenhado um importante papel em teoria da codificação. Os códigos low-density parity-check (LDPC) constituem uma famosa família de códigos definidos a partir de matrizes de verificação de paridade esparsas que apresentam desempenhos excelentes no canal com ruído aditivo Gaussiano branco (RAGB). O sucesso desses códigos se deve a sua representação através de grafos, que permite a operação de um algoritmo de decodificação iterativo cuja complexidade cresce linearmente com o comprimento dos blocos. Esta dissertação apresenta um estudo sobre códigos LDPC e sua principal ferramenta de análise, a density evolution. Para isso, a representação gráfica de códigos de bloco lineares e o funcionamento do algoritmo de decodificação Soma-Produto são apresentados. Algumas técnicas de projeto de códigos LDPC são discutidas e seu desempenho no canal RAGB é avaliado por meio de simulações. Baseando-se nestas ferramentas, a density evolution para os canal RAGB é derivada em forma integral e em forma aproximada. Por fim, uma modificação no algoritmo Soma-Produto é proposta para decodificação de códigos LDPC no canal Gilbert-Elliott