Düşük yoğunluklu eşlik denetim kodları için döngülü kod çözme yöntemlerinin sönümlü kanallardaki başarımı
Performance of iterative decoding methods for low-density parity-check codes over fading channels
Yazar: AYKUT KALAYCIOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. H. GÖKHAN İLK
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Denkleştirme = Equalization

Özet:
Bu doktora tez çalışmasında, iletimi yapılan kod sözcüğü öbeği süresince özelliklerinin değiştiği kabul edilen yüksek frekans kanalında, kısa kod sözcükleri ile yüksek başarıma sahip ve işlem karmaşıklığı azaltılmış, dikgen frekans bölüşümlü çoğullama tabanlı bir alıcı sistemi ele alınmıştır. Bu kapsamda, düşük yoğunluklu eşlik denetim kod çözücü çıktılarının, alıcı başarımını arttıracak şekilde döngülü kullanımı incelenmiştir. Pilot simge yardımlı kanal kestirim sisteminin kullanıldığı yapıda alıcı başarımını arttırmak için güvenilir kod çözücü çıktılarından yararlanılmıştır.Güvenilir kod çözücü çıktılarının seçiminde kullanılmak üzere özgün olduğu düşünülen, gürbüz ve uyarlanır bir eşik değeri hesaplama yöntemi önerilmiştir. Elde edilen sonuçlar, önerilen yöntemin kullanıldığı sistemlerin, eşik değeri kullanılmayan ya da sabit eşik değeri kullanılan sistemlere göre daha iyi başarıma sahip olduğunu göstermektedir. Önerilen çözüm yönteminin, benzer eşik değeri hesaplama yöntemlerine göre işlem yükü çok daha azdır. Ayrıca, kod çözme döngü sayısı, turbo denkleştirme döngü sayısı, serpiştirici kullanımı ve turbo denkleştirme karar verme sürecinin alıcı başarımı üzerindeki etkisi değerlendirilmiştir.Düşük yoğunluklu eşlik denetim kodlarının kod çözme işlem karmaşıklığını azaltmakta kullanılan çeşitli yöntemler tez çalışmasında incelenmiştir. Toplanır beyaz Gauss gürültü kanalında, düşük yoğunluklu eşlik denetim kodlarına ait Gallager yaklaşımına dayalı kod çözme algoritmasının sahip olduğu işlem karmaşıklığının azaltılmasına yönelik özgün bir yaklaştırma geliştirilmiştir. Önerilen yöntem, kod çözme başarımında kayba yol açmadan kod çözme algoritmasının işlem yükünü azaltmaktadır.

Abstract:
In this Ph. D. dissertation, an orthogonal frequency division multiplexing based receiver system, which has a high performance and reduced complexity over high frequency channel that is assumed to have varying characteristics during the transmitted code word block, is discussed. In this context, utilization of the outputs of the low-density parity-check code decoder in an iterative manner to increase the receiver performance is analyzed. In order to increase the receiver performance in a pilot symbol assisted channel estimation system, reliable decoder outputs are exploited.A novel threshold calculation method, which is robust and adaptive, to select the reliable decoder outputs is proposed. According to the results, the performance of the system which uses the proposed method outperforms those of the systems which either does not use a threshold or uses a fixed threshold value. Besides, considering similar threshold calculation methods, the proposed method has lower complexity. In addition, effects of number of decoder iterations, number of turbo iterations, utilization of an interleaver and the decision process for the turbo equalization to the receiver performance are also analyzed.Several methods that are used to decrease the computational complexity of the low-density parity-check decoders are analyzed in this study. A novel method to reduce the complexity of low-density parity-check decoders based on Gallager?s approach over the additive white Gaussian noise channel is proposed. The proposed method reduces the decoder?s complexity without resulting any degradation in the decoding performance.