Contributions au codage d'erreur : décodage pondéré des codes de reed-solomon et codage distribué pour les communications coopératives sans fil

Contributions in error correction coding : soft-decision decoding of reed-solomon codes and distributed coding for cooperative wireless communications

• Auteur / Autrice : Andrzej Michal Kabat
• Direction : Ramesh Pyndiah
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et technologies de l'information et de la communication
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Télécom Bretagne en cotutelle avec Université de Bretagne-Sud
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, information-communication et mathématiques, matière (Brest, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université européenne de Bretagne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes de communication sans fil

Codes de Reed-Solomon

Codage

Résumé

Les codes de la famille des turbocodes associés à un décodage itératif sont maintenant largement envisagés dans les nouveaux standards. Cependant, il existe toujours beaucoup d'applications où des codes longs à fort pouvoir de correction comme le code Reed-Solomon RS(255,239) sont utilisés, et où un décodeur à décision ferme est utilisé. Dans la première partie de cette thèse, le décodage pondéré de codes longs linéaires en blocs est étudié. Nous nous focalisons sur les algorithmes de décodage de type liste que nous nommons « TERIS ». Les algorithmes de cette famille génèrent des mots de code compétitifs en ré-encodant le message reçu dont les bits ont préalablement été rangés selon l'ordre croissant de leur fiabilité et modifiés par l'ajout de vecteurs de test (TEP). L'état de l'art permet d'identifier deux points cruciaux dans ce type d'algorithmes : la génération des vecteurs de test et les critères d'optimalité capables de diminuer la complexité de décodage en éliminant les TEP peu fiables ou en arrêtant la procédure de décodage. Dans cette thèse nous proposons deux méthodes efficaces de génération des TEP. La première (ALMLT) produit des TEP selon leur efficacité décroissante. L'efficacité d'un TEP est liée à la probabilité d'occurrence du motif d'erreur associé et est déterminée en utilisant la moyenne statistique des fiabilités des bits (ordonnés par fiabilité décroissante). La seconde est une méthode itérative fondée sur la résonance stochastique, où les fiabilités des bits sont modifiées par un coefficient multiplicateur à chaque itération. Nous proposons aussi trois nouvelles conditions d'optimalité qui ont rendu possible les simulations jusqu'à des taux d'erreur trame de l'ordre de 10-6. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous nous focalisons sur les communications coopératives sans fil utilisant des relais, où l'implémentation d'un codage réseau comme celui utilisé pour les réseaux fixes ne pourrait pas être envisagée. La transmission sur le canal mobile est en effet perturbée par des erreurs et l'utilisation de codes à fort pouvoir de correction semble pouvoir offrir une solution pratique à ce problème. Nous proposons un nouveau schéma de codage distribué mettant en œuvre un code produit. L'encodage des colonnes est réalisé au niveau de chaque source indépendamment. L'encodage des lignes est quant à lui réalisé au niveau du relais. Un décodage classique itératif des turbo codes en blocs peut être alors effectué au niveau du récepteur, sur la concaténation des mots de code provenant des sources et du relais. Cette solution ouvre un vaste champ d'applications et des perspectives d'études intéressantes.