Detekční a opravné kódy

Abstract

LDPC kódy se stávají stále častěji populárními a v praxi nasazovanými zejména díky jejich účinnosti při využívání pravděpodobnostního dekodéru. V této práci jsou představeny nové metodologie pro návrh LDPC kódů na bázi genetických optimalizačních algoritmů, pro implementaci LDPC dekodérů na paralelní architektury a pro vylepšováním bitové chybovosti stávajících dekodérů.

LDPC kódy jsou definovány kontrolní maticí nebo Tannerovým grafem, jehož parametry definují vlastnosti a účinnost dekodéru, zejména pak hodnosti uzlů a výskyt cyklů. V této práci je představen algoritmus pro návrh Tannerových grafů s nastavitelným omezením výskytu cyklů, který je dále využíván pro algoritmy genetické optimalizace. Navržené algoritmy jsou testovány na různých délkách kódového slova.

Druhá část dizertační práce se zabývá implementací iregulárních LDPC kódů na paralelní architektury. Představená metoda je prakticky implementovaná na GPU s využitím OpenCL a CUDA frameworků.

Poslední část dizertační práce se zabývá vylepšováním bitové chybovosti stávajících dekodérů. První představená metoda využívá zpětné procházení kódových slov. Druhá představená metoda je založena na využívání mutací kontrolních matic. Mutované kontrolní matice zabezpečují stejný prostor kódových slov, ale mění parametry konvergence dekodéru. Tuto informaci je možné dále využívat pro zpřesnění odhadu původního kódového slova.

Budoucí práce může být zaměřena na rozvoj metod představených v práci, na jejich praktickou implementaci a na vývoj algoritmů zaměřených na LDPC kódy s delší délkou kódového slova.