Cdigos Turbo

Mateus Pontes Mota 0321019

Introduo

Resultado das tentativas de se aproximar do limite da capacidade.

Descobertos por Claude Berrou e Alain Glavieux em 1993.

Proximidade de decmos de db do limite da capacidade de Shannon.

Introduo

O desempenho dos cdigos turbo poderoso em virtude de duas idias:

Par de codificadores separados por um intercalador.

Deteco e decodificao iterativas no receptor, envolvendo o uso de um par de decodificadores separados por um desintercalador e um intercalador.

Custo computacional modesto, mas melhoria significativa.

Codificador

O Codificador usa um esquema de codificao FEC (Foward error correction) em paralelo. Usualmente idnticos.

Uso de um intercalador para evitar mesma sada. Os bits de informao e os bits de paridade so

transmitidos atravs do canal. Pode ser usada a perfurao nos bits de paridade. Omisso de certos bits de paridade para aumentar a

taxa.

Codificador

Codificador

Cdigos recomendados: comprimento de restrio curto, sistemticos, recursivos e convulacionais.

Sistemtico, pois os bits de informao fazem parte da mensagem transmitida.

Convulacional recursivo, pois tem uma estrutura de realimentao.

Apesar disso os cdigos turbo so cdigos de blocos.

Intercalador

Decodificador

Alm da estrutura de codificao em paralelo nova, a codificao turbo possui uma estrutura de decodificao inovadora.

Decodificador

Sejam x, z1 e z2 as sadas do codificador. Entrada do decodificador aps a filtragem casada. Primeiro decodificador utiliza deteco ou deciso

suave. Intercalador utilizado para espalhar erros em

rajadas na sada do primeiro decodificador.

Decodificador

: informao extrnseca em relao aos bits sistemticos determinada nos estgios anteriores.

SISO: produz um inteiro que representa a confiabilidade da entrada. Geralmente algoritmo MAP (Mxima probabilidade a posteriori).

LLR (logarithm of the likelihood ratio)

Decodificador

Combinao na entrada do segundo decodificador. A estimativa gerada pelo segundo decodificador

pode ser detectada de forma rigida ou pode ser usada como informao extrnsica.

Ambas sadas necessitam de um desintercalador. A capacidade de interar o processo vrias vezes

constitui o princpio de codificao turbo. Em geral so necessrias de 15 a 18 iteraes.

Decodificador

Informao intrseca: Informao inerente de uma amostra anterior ao processo de decodificao.

Informao extrnseca: Informao incremental obtida atravs da decodificao.

SISO

Produz um inteiro para cada bit. Intervalo de [-127,127] Representam a probabilidade do bit ser zero ou um.

Desempenho

Comparativo da taxa de erro.

Desempenho

Desempenho diante de rudo impressionante.

Aplicaes

Telefonia 3G. Televiso digital: DVB-RCS (Return channel via

Satellite). LAN e MAN sem fio. Comunicaes Espaciais. Sistemas militares.

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