Concatenação Serial de Códigos Polares e Códigos Turbo para Canais com Ruído Aditivo Gaussiano Branco

Resumo

Os códigos polares (CPs) foram propostos em 2009 por Arikan (ARIKAN,2009), introduzindo o conceito de polarização de canal, os quais têm como característica a baixa complexidade de codificação e de decodificação. Quando usados com o algoritmo de decodificação Successive Cancellation (SC), os CPs podem alcançar a capacidade em canais discretos sem memória, a partir do aumento do comprimento de bloco N do código (ABBER; BARRON, 2011). Os códigos turbo foram apresentados à comunidade de comunicações em 1993 por Berrou, Glavieux e Thitimajshima (BERROU; GLAVIEUX; THITIMAJSHIMA, 1993) e situam-se entre os melhores códigos corretores de erros da atualidade, sendo empregados em sistemas de comunicações móveis (OLETU; RAPAJIC, 2011) e tendo excelente desempenho em baixa relação sinal ruído (SNR) (VUCETIC; YUAN, 2001). Apresentar um melhor desempenho com um baixo número de iterações são características extremamente desejáveis na área de comunicações móveis, onde há limitações de capacidade de processamento e de gastos com energia e potência. Nesse sentido, este trabalho propõe uma investigação de um esquema de concatenação serial de códigos polares e códigos turbo, considerando o canal corrompido por ruído aditivo gaussiano branco (RAGB) (ABBER; BARRON, 2011). São feitas simulações computacionais em que a concatenação serial é construída de forma que o remetente envia suas mensagens para o codificador polar, as palavras código geradas são enviadas como mensagens para o codificador turbo. O canal é corrompido com o ruído RAGB. A saída do canal é alimentada como entrada do decodificador turbo, o qual executa um certo número de iterações e repassa o resultado para o decodificador polar, em que faz uso do algoritmo de decodificação SC. As curvas de desempenho geradas a partir dos resultados das simulações computacionais mostram que para os casos estudados a probabilidade de erro atinge a ordem de 10-4, tendo um ganho de mais de 1,5dB quando comparado à codificação polar. Palavras-Chave: Códigos polares; Códigos turbo; Ruído; Polarização do canal