Recent advances in coding theory for near error-free communications

Channel and source coding theories are discussed. The following subject areas are covered: large constraint length convolutional codes (the Galileo code); decoder design (the big Viterbi decoder); Voyager's and Galileo's data compression scheme; current research in data compression for images; neural networks for soft decoding; neural networks for source decoding; finite-state codes; and fractals for data compression

Architectures for soft-decision decoding of non-binary codes

En esta tesis se estudia el dise¿no de decodificadores no-binarios para la correcci'on de errores en sistemas de comunicaci'on modernos de alta velocidad. El objetivo es proponer soluciones de baja complejidad para los algoritmos de decodificaci'on basados en los c'odigos de comprobaci'on de paridad de baja densidad no-binarios (NB-LDPC) y en los c'odigos Reed-Solomon, con la finalidad de implementar arquitecturas hardware eficientes. En la primera parte de la tesis se analizan los cuellos de botella existentes en los algoritmos y en las arquitecturas de decodificadores NB-LDPC y se proponen soluciones de baja complejidad y de alta velocidad basadas en el volteo de s'¿mbolos. En primer lugar, se estudian las soluciones basadas en actualizaci'on por inundaci 'on con el objetivo de obtener la mayor velocidad posible sin tener en cuenta la ganancia de codificaci'on. Se proponen dos decodificadores diferentes basados en clipping y t'ecnicas de bloqueo, sin embargo, la frecuencia m'axima est'a limitada debido a un exceso de cableado. Por este motivo, se exploran algunos m'etodos para reducir los problemas de rutado en c'odigos NB-LDPC. Como soluci'on se propone una arquitectura basada en difusi'on parcial para algoritmos de volteo de s'¿mbolos que mitiga la congesti'on por rutado. Como las soluciones de actualizaci 'on por inundaci'on de mayor velocidad son sub-'optimas desde el punto de vista de capacidad de correci'on, decidimos dise¿nar soluciones para la actualizaci'on serie, con el objetivo de alcanzar una mayor velocidad manteniendo la ganancia de codificaci'on de los algoritmos originales de volteo de s'¿mbolo. Se presentan dos algoritmos y arquitecturas de actualizaci'on serie, reduciendo el 'area y aumentando de la velocidad m'axima alcanzable. Por 'ultimo, se generalizan los algoritmos de volteo de s'¿mbolo y se muestra como algunos casos particulares puede lograr una ganancia de codificaci'on cercana a los algoritmos Min-sum y Min-max con una menor complejidad. Tambi'en se propone una arquitectura eficiente, que muestra que el 'area se reduce a la mitad en comparaci'on con una soluci'on de mapeo directo. En la segunda parte de la tesis, se comparan algoritmos de decodificaci'on Reed- Solomon basados en decisi'on blanda, concluyendo que el algoritmo de baja complejidad Chase (LCC) es la soluci'on m'as eficiente si la alta velocidad es el objetivo principal. Sin embargo, los esquemas LCC se basan en la interpolaci'on, que introduce algunas limitaciones hardware debido a su complejidad. Con el fin de reducir la complejidad sin modificar la capacidad de correcci'on, se propone un esquema de decisi'on blanda para LCC basado en algoritmos de decisi'on dura. Por 'ultimo se dise¿na una arquitectura eficiente para este nuevo esquemaGarcía Herrero, FM. (2013). Architectures for soft-decision decoding of non-binary codes [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/33753TESISPremiad

A common operator for FFT and FEC decoding

International audienceIn the Software Radio context, the parametrization is becoming an important topic especially when it comes to multistandard designs. This paper capitalizes on the Common Operator technique to present new common structures for the FFT and FEC decoding algorithms. A key benefit of exhibiting common operators is the regular architecture it brings when implemented in a Common Operator Bank (COB). This regularity makes the architecture open to future function mapping and adapted to accommodated silicon technology variability through dependable design

A CRC usefulness assessment for adaptation layers in satellite systems

This paper assesses the real usefulness of CRCs in today's satellite network-to-link adaptation layers under the lights of enhanced error control and framing techniques, focusing on the DVB-S and DVB-S2 standards. Indeed, the outer block codes of their FEC schemes (Reed-Solomon and BCH, respectively) can provide very accurate error-detection information to the receiver in addition to their correction capabilities, at virtually no cost. This handy feature could be used to manage on a frame-by-frame basis what CRCs do locally, on the frames' contents, saving the bandwidth and processing load associated with them, and paving the way for enhanced transport of IP over DVB-S2. Mathematical and experimental results clearly show that if FEC has been properly congured for combined error correction and detection, having an uncorrected event after FEC decoding is likely to be an extremely improbable event. Under such conditions, it seems possible and attractive to optimize the way global error-control is done over satellite links by reducing the role of CRCs, or even by removing them from the overall encapsulation process