A mathematical tool for constructing parametrizable spatially-coupled LDPC codes with cyclic structure and large girth

• Main Author: Aquino, Eduardo Costa de
• Publication Date: 2019
• Format: Bachelor thesis
• Language: eng
• Source: Repositório Institucional da UFRGS
• Download full: http://hdl.handle.net/10183/197807
• topic: Engenharia elétrica; Codificação; Arquitetura de computadores; Spatially-coupled LDPC codes; Convolutional codes; Coding theory

Códigos Spatially-coupled low-density parity-check (SC-LDPC) têm apresentado melhor performance do que LDPC block codes, tanto em sistemas de comunicação quanto de armazenamento. Diversos métodos heurísticos de construção para estes códigos têm sido propostos na literatura, os quais possibilitam a obtenção de códigos SC-LDPC com específicos node-degrees, pequenos comprimentos de código e necessitam codificadores/decodificadores de arquitetura complexa não-parametrizável. Neste trabalho, construiu-se uma ferramenta matemática para a geração de códigos SC-LDPC com node-degrees arbitrários, girth de no mínimo seis e matriz de paridade com estrutura cíclica. Os códigos gerados satisfazem requisitos mínimos de performance de comunicação que podem ser previamente estabelecidos e podem ser codificados/decodificados por arquiteturas de hardware parametrizáveis de complexidade reduzida. Implementou-se em software um codificador de arquitetura parametrizável com tamanho de memória reduzido e baixa complexidade, conhecido como codificador baseado em partial syndrome, e verificou-se a codificação dos códigos construídos. As arquiteturas para codificadores do tipo partial-syndrome encontradas na literatura possuem taxas de codificação não arbitrárias e por isso, modificou-se os códigos SC-LDPC construídos, permitindo que os códigos gerados possam ser codificados com o mesmo codificador do tipo partial-syndrome para taxas de codificação arbitrárias. Implementou-se em software um decodificador de complexidade reduzida, conhecido como window decoder, e verificou-se a convergência dos códigos SC-LDPC construídos.