Cuprins Introducere; Structura canalului de înregistrare magnetică

Sizin üçün oyun:

Google Play'də əldə edin


Yüklə 445 b.
tarix18.04.2018
ölçüsü445 b.



Cuprins

  • Introducere;

  • Structura canalului de înregistrare magnetică;

  • Coduri ECC în canale magnetice;

  • Coduri LDPC:

          • Matricea de control al parităţii; Matricea generatoare
          • Codare
          • Structura canalului
          • Decodare
          • Exemplu de cod LDPC
          • Algoritm de decodare
          • Simulări
          • Avantaje
          • Dezavantaje


Introducere

  • Creşterea rapidă a capacităţilor de stocare şi a vitezelor de transfer presupune şi creşterea densităţii de înregistrare a informaţiei pe disc;

  • Capacitatea de stocare a mediului in înregistrările pe suport magnetic este adresată în mod curent ca densitate regională şi măsurată în mod comun în gigabiţi pe inch patrat

  • În ultimii ani, această densitate regională a crescut mai repede decât legea lui Moore şi ca atare a întrecut rata de dezvoltare a industriei semiconductorilor;



Structura canalului de înregistrare magnetică



Coduri ECC în canale magnetice

  • Coduri corectoare de erori:

  • Reed-Solomon

  • Turbo

  • LDPC

  • Robert Gallager a introdus codurile LDPC, la doar o decada dupa ce opera lui Shannon a fost publicata.



LDPC

  • Matricea semi-aleatoare H:

  • Condiţii: -acelaşi număr de 1 pe coloane;

  • -fără suprapuneri pe coloană;

  • -număr de 1 egal pe toate rândurile;

  • Matricea Hsys =[Pt | I]:

  • Matricea Generatoare Gsys=[I | P]



Codare LDPC

  • Cuvântul de cod x are biţii de informaţie u la sfarşit şi biţii de control c la începutul cuvântului.

  • X=[c|u]

  • Modalitate de obţinere a biţiilor de control:

  • H = [A|B]

  • xHT = 0 => [c|u][A|B]T = Ac +Bu = 0 => c = inv(A)Bu

  • Cuvantul de cod este: x = [ inv(A)Bu | u ].

  • O data codat, mesajul se moduleaza si se

  • transmite pe canalul supus la zgomot AWGN



Exemplu cod

  • Matricea H:

      • c1=v1+v3+v5+v7;
      • c2=v1+v4+v6+v8;
      • c3=v2+v3+v6+v7;
      • c4=v2+v4+v5+v8;


Decodare LDPC

  • Fiecare linie din matricea H reprezintă

  • o condiţie a cuvântului de cod.

  • Dacă y respectă aceste condiţii el este

  • un cuvânt de cod.

  • Dacă nu, pe baza lui y şi a condiţiilor,

  • algoritmul calculează cuvântul cel mai

  • probabil şi verifică iar condiţiile.

  • Pasul anterior se repetă până

  • algoritmul converge, sau până se

  • atinge numărul maxim de iteraţii.



Simulatorul LDPC

  • Diagrama simulatorului de codare / decodare



Algoritmul de decodare Sumă-Produs

  • 1 .Initializare:

  • Se trimit mesajele , şi

  • 2.Setarea prioritatii:

  • Folosind fiecare simbol receptionat se calculeaza

  • Se calculeaza si

  • 3.Variabila de control:

  • Presupunem si calculam

  • De la fiecare control cr la fiecare variabila

  • u se transmite: si



Algoritmul de decodare Sumă-Produs

  • 4.Controlul-Variabilei:

  • Din fiecare variabila vs pentru fiecare c se transmite:

  • si

  • Factorul de normalizare este ales astfel incat



Algoritmul de decodare Sumă-Produs

  • 5.Calcule a posteriori

  • Pentru fiecare simbol se calculează :

  • şi

  • Factorul de normalizare este ales astfel incat 6.Stop/Continua:

  • Se calculează din



Avantaje

  • Am observat in urma simularilor repetate ca evitandu-se prea multe suprapuneri ale bitilor de 1 in coloanele matricii de paritate H,circumferinta creste iar decodarea este mai rapida. In acelasi timp, eficienta codurilor (la codificare) este permisa de proprietatea matricii de control al paritatii de a fi slab populata

  • Complexitatea algoritmului este mai mica fata de complexitatea algoritmului altor metode de codare/decodare.

  • Ca performanta ajung codurile TURBO, insa costul de implementare este cu mult mai scazut.

  • Pentru performanta este important ca numarul de interatii sa depaseasca valoarea de 1000 spre deosebire de TURBO unde dupa 20 de iteratii imbunatatirea performantelor este nesemnificativa.



Dezavantaje

  • Necesita un timp lung pentru a ajunge la o solutie buna.

  • Pentru o eficienta mare a decodarii sunt necesare cuvinte de cod foarte lungi.

  • Convergenta iteratiilor este lenta: sunt necesare aproximativ 1000 de iteratii pentru a ajunge la o solutie in conditii standard.

  • Din aceasta cauza timpul de transmisie creste (codare, emisie, decodare).

  • Latenta mare la emisie. De exemplu, pentru un cod LDPC cu parametrii (4086,4608), emisia unui cuvant de cod are o latenta de 2 ore.






Dostları ilə paylaş:
Orklarla döyüş:

Google Play'də əldə edin


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©muhaz.org 2017
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə