Comparação de algoritmos para detecção de erros na transmissão
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
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Título da fonte: | Repositório Institucional do IFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/handle/123456789/401 |
Resumo: | Com intuito de atenuar erros causados por ruídos ou interferências em um sistema de transmissão de dados, são aplicadas diversas técnicas. Um método bastante eficaz para detecção de erros em transmissões digitais, o Algoritmo de Viterbi, agregado aos conceitos de codificadores convolucionais foram e ainda são bastante utilizados em sistemas de comunicações. Este trabalho procura, através de vários estudos científicos, trazer maiores esclarecimentos sobre o desempenho dos codificadores convolucionais, bem como mostrar seu funcionamento através de simulações, com o objetivo de ilustrar a grande melhoria que se tem ao inserir um codificador deste tipo em um sistema de transmissão. Através das técnicas aplicadas, foi possível reduzir a taxa de erros em até 10 vezes na taxa de erros no sistema de transmissão com canal com ruído aditivo gaussiano branco. |
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2022-01-19T18:07:05Z2022-01-19T18:07:05Z2021-03-22SILVA, Rodrigo Ferreira da. Comparação de algoritmos para detecção de erros na transmissão. 2021. 61 f. Monografia (Especialização) - Curso de Especialização em Gestão e Qualidade em Tecnologia da Informação, Campus Jaboatão dos Guararapes, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco, Jaboatão dos Guararapes, 2021.https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/handle/123456789/401Com intuito de atenuar erros causados por ruídos ou interferências em um sistema de transmissão de dados, são aplicadas diversas técnicas. Um método bastante eficaz para detecção de erros em transmissões digitais, o Algoritmo de Viterbi, agregado aos conceitos de codificadores convolucionais foram e ainda são bastante utilizados em sistemas de comunicações. Este trabalho procura, através de vários estudos científicos, trazer maiores esclarecimentos sobre o desempenho dos codificadores convolucionais, bem como mostrar seu funcionamento através de simulações, com o objetivo de ilustrar a grande melhoria que se tem ao inserir um codificador deste tipo em um sistema de transmissão. Através das técnicas aplicadas, foi possível reduzir a taxa de erros em até 10 vezes na taxa de erros no sistema de transmissão com canal com ruído aditivo gaussiano branco.In order to mitigate errors caused by noise or interference in a data transmission system, several techniques are applied. A very effective method for detecting errors in digital transmissions, the Viterbi algorithm, together the concepts of convolutional encoders were and still are quite used in communication systems. This work seeks, through various scientific studies, bringing further explanation on the performance of convolutional encoders, as well as show its operation through simulations, with the purpose of illustrate the great improvement that has to insert an encoder like this in a transmission system. Through the applied techniques, it was possible to reduce the error rate by up to 10 times in the error rate in the transmission system with Additive White Gaussian Noise channel.61 f.HAYKIN, S. Sistemas de Comunicação: Analógicos e Digitais, 4 ed. São Paulo: Bookman, 2004. MOON, T. K. Error Correction Coding: Mathematical Methods and Algorithms. New Jersey, USA: WILEY, 2005. MORELOS-ZARAGOZA, R. H. The Art of Error Correcting Coding. Chichester, England: John Wiley & Sons, 2002. PROAKIS, J. G.; SALEHI, M.; BAUCH, G. Contemporary Communication Systems using Matlab and Simulink. 2a ed. New Jersey, USA: Bookware Company, 2006. SKLAR, B. Digital Communications, Fundamentals and Applications. New Jersey,USA: Prentice Hall, 1993. MOREIRA, J. C.; FARREL, P. G. Essentials of Error-Control Coding. West Sussex, England: WILEY, 2006. TANNER, L. M. A recursive approach to low complexity codes. IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 27, no. 5, pp. 533–547, 1981. TANG, H.; XU, J.; KOU, Y.; LIN, S. and Abdel-Ghaffar, K.; On algebraic construction of Gallager and circulant low-density parity-check codes. IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 50, no. 6, pp. 1269–1279, June 2004. KOU, Y.; LIN, S.; FOSSORIER, M. Low-density parity-check codes based on finite geometries: A rediscovery and new results. IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 47, pp. 2711–2736, November 2001. AMMAR, B.; HONARY, B.; KOU, Y.; XU, J.; LIN, S. Construction of low-density parity check codes based on balanced incomplete block designs. IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 50, no. 6, pp. 1257–1269, June 2004. ARNONE, L.; GAYOSO, C.; GONZALEZ, C.; CASTIÑEIRA, J. A LDPC logarithmic decoder implementation. Proc. VIII International Symposium on Communications Theory and Applications, St. Martin’s College, Ambleside, United Kingdom, pp. 356– 361, July 2005. NAYAGAM, A. LDPC toolkit for Matlab, disponível em http://arun- 10.tripod.com/ldpc/generate.html, Maio 2002. BRINK, S. T., KRAMER, G.; ASHIKHMIN, A. Design of low-density parity-check codes for modulation and detection. IEEE Trans. Commun., vol. 52, no. 4, pp. 670– 678, April 2004. HAGENHAUER, J.; OFFER, E.; PAPKE, L. Iterative decoding of binary block and convolutional codes. IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 42, no. 2, pp. 429–445, March 1996. LIN, S.; COSTELLO, D. Error Control Coding: Fundamentals and Applications. New Jersey, USA: Prentice-Hall, 1983. ELIAS, P.; Error-Free Coding. IRE Trans., vol. PGIT-4, pp. 29-37, 1954. WOZENCRAFT, J. M.; JACOBS, I. M. Principles of Communication Engineering. New York: John Wiley & Sons, 1965. MASSEY, J. L. Threshold Decoding. Cambridge, MA: MIT Press, 1963. FANO, R. M. A Heuristic Discussion of Probabilistic Decoding. IEEE Transactions on Information Theory, IT-9, pp. 64-74, April 1963. JELINEK, F. A Fast Sequential Decoding Algorithm Using a Stack. IBM Journal of Research and Development, Vol. 13, pp. 675-685, November 1969. OKUMURA, J. K. On the Viterbi Decoding Algorithm. IEEE Transaction on Information Theory, Vol. IT-15, pp. 177-179, January, 1979. BERROU, C.; GLAVIEUX, A; THITIMAJSHIMA, P. Near Shannon Limit Error- Correcting Coding and Decoding: Turbo-Codes. Proc. I993 IEEE Int. Con$ Coinm. (ICC‘93), pp. 1064-1070, Geneve, Switzerland, May 1993. WICKER, S. B.; Error Control Systems for Digital Communication and Storage. Prentice Hall, 1995. VITERBI, A. J.; OMURA, J. K. Principles of Digital Communication and Coding. New York, USA: McGraw-Hill, 1979. VITERBI, A. J. Error Bounds for Convolutional Codes and an Asymptotically Optimum Decoding Algorithm. IEEE Trans. Information Theory, vol. 13, pp. 260- 269, Apr. 1967. VUCETIC, B. Iterative Decoding Algorithms. Invited paper, The International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, PIMRC’97, Sept. 1-4, Helsink, Finland, 1997. HAGENAUER, J.; HOEBER, P. A Viterbi algorithm with soft-decision outputs and its applications. Proc. Globecom’89, pp.1680-1686, Nov. 1989. LI, Y.; VUCETIC, B. A Generalized MLSE Algorithm. INNSP’95, China, December 10-13, 1995. LI, Y.; VUCETIC, B.; SATO, Y. Optimun soft-output detection for channels with inter-symbol interference. IEEE Trans. Inform. Theory, Vol-41, No. 3, May 1995, pp. 704-713. VUCETIC, B.; YUAN, J. Turbo Codes: Principles and Applications. Massachussetts, USA: Kluwer Academic Publishers, 2000.CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAOTecnologia da informação e comunicaçãoSistema de transmissão de dadosAlgoritmos computacionaisErroComparação de algoritmos para detecção de erros na transmissãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisSantana, Sérgio Torres dehttp://lattes.cnpq.br/ 2141381658901889Santana, Sérgio Torres deCabral, Luciano de SouzaCavalcanti, Elmano Carvalhohttp://lattes.cnpq.br/ 2141381658901889http://lattes.cnpq.br/ 9195362898891079http://lattes.cnpq.br/ 6315076254860302http://lattes.cnpq.br/2389539138230167Silva, Rodrigo Ferreira daBrasilJaboatão dos Guararapesinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional do IFPEinstname:Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (IFPE)instacron:IFPEORIGINALTCC_Rodrigo_Ferreira v15_Final.pdfTCC_Rodrigo_Ferreira v15_Final.pdfMonografia - Rodrigo Ferreira da Silvaapplication/pdf1065373https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/401/1/TCC_Rodrigo_Ferreira%20v15_Final.pdf4379ce0731036eb8769ecee9e675a4a5MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/401/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52TEXTTCC_Rodrigo_Ferreira v15_Final.pdf.txtTCC_Rodrigo_Ferreira v15_Final.pdf.txtExtracted texttext/plain69578https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/401/3/TCC_Rodrigo_Ferreira%20v15_Final.pdf.txt2fc48ecb5c9023d5e8fbce65bfefa2a4MD53THUMBNAILTCC_Rodrigo_Ferreira v15_Final.pdf.jpgTCC_Rodrigo_Ferreira v15_Final.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5738https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/401/4/TCC_Rodrigo_Ferreira%20v15_Final.pdf.jpg58cc304dd2638613a317da72bee5f112MD54123456789/4012022-04-26 14:39:06.895oai:repositorio.ifpe.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ifpe.edu.br/oai/requestrepositorioifpe@reitoria.ifpe.edu.bropendoar:2022-04-26T17:39:06Repositório Institucional do IFPE - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (IFPE)false |
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