Düşük yoğunluklu parite kontrol kodlarının hata başarımı
Error performance of low density parity check codes
Yazar: YEŞİM HEKİM
Danışman: PROF.DR. OSMAN NURİ UÇAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
ÖZETDÜŞÜK YOĞUNLUKLU PARİTE KONTROL KODLARININ HATABAŞARIMINIBu tezde, kanal kodlayıcısı olarak Düşük Yoğunluklu Parite Kontrol (DYPK) kodlarınınve modülasyon tipi olarak Sürekli Faz Modülasyonu (SFM)' nun kullanıldığı sistemlertanıtılmış ve bu sistemlerin sönümlemeli ortamlarda performanslarını incelemek içinhata başarım eğrileri çıkartılmıştır.Gezgin radyo ve uydu haberleşmesi sistemleri tasarlanırken göz önünde bulundurulanen önemli hususlar iletilen bilginin alıcı tarafa en az güçle ve mümkün olan en azkayıpla iletilmesidir. Güvenilir bir iletişim için Düşük Yoğunluklu Parite Kontrolkodları oldukça uygun kodlardır. Shannon limitine oldukça yakın bir performansa sahipbu kodlar yapılarındaki iteratif kod çözme algoritması sayesinde düşük kodlayıcı ve kodçözücü karmaşıklığı ile birlikte yüksek kodlama kazancı sağlamaktadır. DüşükYoğunluklu Parite Kontrol Kodlarının minimum uzaklıkları çok büyük olduğundan hatadüzeltme kapasiteleri yüksektir. Kod çözmedeki yapısal paralellik, yüksek veri hızıgerektiren uygulamalar için uygundur.Derin uzay ve uydu haberleşmesi gibi bant sınırlı kanallarda, modülasyon tipi olarakyüksek bant verimliliğinden dolayı SFM tercih edililir. SFM modülatörü Sürekli FazKodlayıcısı (SFK) ve Belleksiz Eşleyici (BE)'den oluşmaktadır. SFK, BE tarafındandalga şekillerine eşlenmiş kod sözcükleri dizisi üreten, katlamalı bir kodlayıcıdır. SFK'lı yapılar serbest Öklit uzaklığını arttırdığından geleneksel yaklaşımlı sistemlere göredaha iyi bir performansa sahiptir. SFM' nin bellekli yapısından dolayı SFMmodülatöründeki SFK ve bir katlamalı kodlayıcı tek bir ortak kafeste birleştirilebilir.Hata başarımını iyileştirmek ve bant verimliliğini arttırmak için, Düşük Yoğunklu PariteKontrol kodları ile Sürekli Faz Modülasyonu birleştirilmiş ve böylelikle Sürekli FazModülasyonunun Düşük Yoğunluklu Parite Kontrol Kodları ile kodlanması eldeedilmiştir. Ayrıca sistemin hata başarımının incelenmesi amacıyla çeşitli DYPK kodlarıve SFM'nun özel bir çeşidi olan Continuous Phase Frequency Shift Keying (CPFSK)modülasyonunun değişik türlerini kullanan bir sistemler tasarlanmıştır. Bu sisteme aithata başarım eğrileri elde edilmiş ve üstünlükleri incelenmiştir.vi

Abstract:
SUMMARYERROR PERFORMANCE OF LOW DENSITY PARITY CHECK CODESIn this thesis, in order to view the error performance of a digital communication systemin which Low Density Parity Check Codes (LDPC) are used as a channel encoder andContinuous Phase Modulation (CPM) is used as a modulator, a scheme is designedcalled as ?Low Density Parity Check Coded/Continuous Phase Modulation(LDPCC/CPM)?. And error performance analysis has been made on different types offading channels.While designing a mobile radio and satellite communicaton system the most importantpoints are reliable communication and tranmitting the message with least lost. SinceLDPC codes have very large Euclidean distance and use iterative decoding algorithms,they have high error correcting capacity and have very close performances to Shannonlimit.In band-limited channels, such as deep space and satellite communications, continuousphase modulation has explicit advantages, since it has low spectral occupancy property.CPM is composed of Continuous Phase Encoder (CPE) and Memoryless Mapper (MM).CPE is a convolutional encoder producing codeword sequences that are mapped ontowaveforms by the MM, creating a continuous phase signal. CPE related schemes havebetter performance than systems using the traditional approach for a given number oftrellis states, since they increase Euclidean distance.In all communication systems, phase discontinuities of modulated signals result extrabandwidth requirements. Continuous Phase Modulation (CPM) is a powerful solutionfor this problem. Beside CPM provides good bandwidth efficiency; it also improves biterror performance with its memory unit. In proposed scheme, LDPC and CPFSK, whichis a special type of CPM, are considered together to improve both error performanceand bandwidth efficiencies. Error performance curves of LDPCC/CPM are obtained viacomputer simulations. Simulation results are drawn for different types of CPFSK andover AWGN, Rician and Rayleigh fading channels. Higher error performances arefound for various types of LDPCC/CPM compared to structure of LDPC code.vii