Resumo: Esta dissertação aborda o estudo de códigos corretores de erro baseados em matrizes quaternárias esparsas, aplicadas em sistemas de transmissão OFDM. Os códigos LDPC (Low Density Parity Check) constituem uma importante família de códigos gerados a partir de matrizes de verificação esparsas e são considerados como uma das classes de códigos que apresentam melhor desempenho em sistemas de comunicação digital. Os códigos LDPC desenvolvidos sobre o anel Z4 são o grande foco deste trabalho e para efeito de comparação de desempenho é utilizado como referência o padrão proposto pelo SBTVD (Sistema Brasileiro de Televisão Digital). No sistema de TV Digital, o receptor deve ser robusto a vários tipos de canal. Para uma recepção fixa o canal pode ser influenciado pelo ruído AWGN (Aditive White Gaussian Noise), já para uma recepção móvel o sinal pode sofrer várias reflexões e refrações, o que é caracterizado pelas interferências do desvanecimento plano e/ou seletivo. Para minimizar este problema é proposto a utilização da técnica de transmissão OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), devido às suas vantagens com canais seletivos em frequência, como é comumente observado nos canais dos sistemas de comunicações móveis digitais. A decodificação dos códigos é feita utilizando uma adaptação (generalização) do algoritmo SISO (Soft Input Soft Output) proposto por P. Farrell e J. Moreira [39], [5]. É feita uma análise comparativa dos códigos do ponto de vista do desempenho, através de simulação de códigos de diferentes comprimentos para cada um dos três canais descritos acima. Os códigos LDPC definidos sobre Z4 apresentam bom desempenho e demonstram ser bons candidatos a sua utilização em conjunto com sistemas OFDM Ver menos

Abstract: This dissertation addresses the study of error correcting codes based on sparse non-binary matrices. The LDPC (Low Density Parity Check) codes constitute a efficient family of codes generated by sparse parity check matrices and it is considered as one of the classes of codes that presents the best performance in digital communications systems. LDPC codes over the ring of integers modulo-4
(Z4) are the main focus of this work. The standard proposed by SBTVD (Brazilian Digital Television System) is used as reference for performance comparisons. It is proposed the substitution of the inner code in the channel encoding at the transmitter, for a LDPC code. On Digital TV system, the receiver must be robust to some kinds of interferences. For a fixed channel, the receiving end is basically influenced by the AWGN (Additive White Gaussian Noise). For mobile channels, the signal suffers reflections and refractions, which can be characterized as flat and frequency-selective fading. To minimize those interferences it is proposed the associated use of the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) technique. The decoding process is based on a generalization of the SISO (Soft Input Soft Output) algorithm proposed by P. Farrell and J. Moreira [39], [5]. A comparative analysis of the LDPC codes is made based on BER performance and on computational complexity. Finally, the simulation results for different codes lengths are presented, highlighted the significantive improvement in performance for LDPC codes
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