Vantagem no uso de perfuradores para alteração de taxas de transmissão em sistemas de comunicação digital

Resumo

Este projeto visa implementar computacionalmente um sistema de comunicação digital desde o envio da mensagem através de um canal perturbado pelo ruído aditivo Gaussiano branco (RAGB), até a recepção e decodificação, com o algoritmo de Viterbi. O tipo de codificador utilizado é o convolucional perfurado. Em várias situações práticas, há a necessidade de variar a taxa de um código convolucional sem que a estrutura do codificador seja alterada, para isto, utiliza-se a técnica da perfuração, isto é, a não transmissão de certos símbolos de paridade, afirma Haccon (2003). A implementação computacional no software Matlab do sistema de transmissão e recepção, fez uso a priori de um código convolucional não perfurado com taxa de transmissão R=1/2, e a partir deste foram feitas as perfurações e consequentemente, variações das taxas de codificação para R=2/3 e R=3/4. A implementação possibilitou constatar a flexibilidade dos códigos perfurados, visto que diversas taxas são obtidas a partir de um mesmo codificador e decodificador que corrobora com o escrito por Abrantes (2010). Os resultados obtidos, através de curvas de desempenho que relacionam a probabilidade de erro por bit versus relação sinal ruído (SNR), ilustram a queda no número de bits recebidos errados à medida que a potência do sinal é maior que a potência do ruído. Na busca de reduzir atrasos entre o envio e recepção da mensagem, deseja-se acelerar o processo de decodificação, garantindo um grau aceitável de integridade. Utilizar codificação é muito importante para agregar confiabilidade ao sistema, permitindo uma comunicação mais eficiente e que atenda a necessidade dos usuários, minimizando as perdas e distorções causadas pelo ruído. A principal razão para a construção de códigos perfurados é o fato das suas treliças terem estrutura mais simples do que as correspondentes para códigos não perfurados, permitindo simplificar a implementação dos algoritmos de decodificação, com um pequeno aumento em probabilidade de erro por bit. Pretende-se continuar a pesquisa a partir do uso de codificadores turbo em conjunto com perfuradores, como iniciado por Alcoforado, de Jesus e da Rocha (2017).