Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Giải mã mềm cho mã khối dựa trên không gian mã đối ngẫu

Mục đích nghiên cứu là Đề xuất các thuật toán giải mã mềm mới cho mã khối có độ phức tạp thấp, chất lượng giải mã tốt. Đề xuất các thuật toán giải mã mềm cho các mã khối thành phần của mã tích với khả năng ứng dụng thực tế.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Giải mã mềm cho mã khối dựa trên không gian mã đối ngẫu BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ NGUYỄN THỊ HỒNG NHUNG GIẢI MÃ MỀM CHO MÃ KHỐI DỰA TRÊN KHÔNG GIAN MÃ ĐỐI NGẪUChuyên ngành: Kỹ thuật Điện tửMã số: 9.52.02.03 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – NĂM 2019 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ - BỘ QUỐC PHÒNGNgười hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS VŨ THANH HẢI 2. PGS. TS PHẠM KHẮC HOANPhản biện 1:Phản biện 2:Phản biện 3:Luận án được bảo vệ tại Hội đồng đánh giá luận án cấp Học việntheo quyết định số……/….., ngày …..tháng…..năm……củaGiám đốc Học viện Kỹ thuật Quân sự, họp tại Học viện Kỹ thuậtQuân sự vào hồi……giờ…ngày….tháng….năm….Có thể tìm hiểu luận án tại:- Thư viện Học viện Kỹ thuật Quân sự- Thư viện Quốc gia 1 MỞ ĐẦU Một trong các giải pháp nhằm góp phần khai thác tối đa khả năngtruyền dẫn của kênh là sử dụng các loại mã kênh có đặc tính tự sửa sai. Mã kênh có thể phân làm 2 loại là mã khối và mã chập, đại diệnbởi hai họ mã mạnh và sử dụng phổ biến hiện nay là mã Turbo vàLDPC (Low Density Parity Check). LDPC hiện đang dần thay thếTurbo trong một số hệ thống truyền tin số nhờ các ưu điểm: chấtlượng giải mã cao, độ phức tạp tính toán thấp với phương pháp giảimã đơn giản. LDPC không phù hợp với các hệ thống truyền tin yêucầu thời gian thực với tốc độ cao và độ trễ thấp nên LDPC chưa phảilà lựa chọn thay thế hợp lý cho mã Turbo trong các hệ thống này. Mã Turbo là sự kết nối gồm hai hay nhiều bộ mã chập riêng biệtđể tạo ra một mã tốt hơn và cũng lớn hơn. Mã Turbo yêu cầu giải mãMAP (Maximum A posteriori Probability) trên lưới của các mãthành phần nên độ phức tạp rất lớn chỉ có thể áp dụng cho các mãngắn. Nhược điểm là độ phức tạp rất lớn, tốc độ mã tỉ lệ nghịch vớichất lượng mã. Điều này làm giảm tính khả dụng của mã Turbo trongcác hệ thống truyền tin yêu cầu độ trễ thấp. Mã tích (Product Codes) có khoảng cách mã lớn được xây dựng từcác mã thành phần có độ dài và khoảng cách mã nhỏ cho phép đạt chấtlượng và độ phức tạp có thể so sánh với mã Turbo với số vòng lặp giảimã nhỏ hơn. Có nhiều thuật toán giải mã mã tích được trình bày từkhi mã tích được biết đến. Các thuật toán này nhìn chung phân làmhai loại: Các thuật toán đơn giản cho chất lượng giải mã thấp và cácthuật toán cho chất lượng giải mã cao nhưng có độ phức tạp rất cao.Phương pháp giải mã Viterbi đầu ra mềm (gần giống với giải mãMAP) cho mã thành phần, trên mã đối ngẫu, nhằm giảm độ phức tạp 2mã tích, đem lại chất lượng giải mã cao nhưng độ phức tạp vẫn quálớn và không có tính khả dụng. Giải mã quyết định mềm cho phép nâng cao chất lượng giải mã,nhưng vẫn cần có những cải tiến để giảm độ phức tạp nhất là khi sửdụng cho các mã có cấu trúc liên kết như mã tích. Mã tích chính là mãkhối dài có thể được xây dựng bởi hai hay nhiều mã khối thành phầnngắn hơn. Mã tích có tốc độ mã hóa bằng tích các mã thành phần nênviệc lựa chọn các mã thành phần là các mã khối có tốc độ mã hóa cao làý tưởng hợp lý. Với các mã có tỉ lệ mã hóa cao, vấn đề giải mã bằng mãđối ngẫu sẽ giảm được sự phức tạp mà vẫn đảm bảo thông tin giải mãnhư mã gốc. Đây chính là lý do lựa chọn đề tài “Giải mã mềm cho mãkhối dựa trên không gian mã đối ngẫu”. Trong quá trình nghiên cứu, Luận án hướng đến việc xây dựngđược thuật toán giải mã mới nhằm nâng cao chất lượng giải mã củamã khối để có thể tận dụng khả năng kiểm soát lỗi của mã tích. Mục đích nghiên cứu:- Đề xuất các thuật toán giải mã mềm mới cho mã khối có độ phứctạp thấp, chất lượng giải mã tốt.- Đề xuất các thuật toán giải mã mềm cho các mã khối thành phầncủa mã tích với khả năng ứng dụng thực tế. Nhiệm vụ nghiên cứu:- Nghiên cứu mã khối và các thuật toán giải mã mềm cho mã khối- Nghiên cứu các thuật toán giải mã mã kênh có chất lượng giải mã cao.- Nghiên cứu mã tích với mã thành phần là các mã khối và cácthuật toán giải mã. Phương pháp nghiên cứu- Sử dụng phương pháp phân tích lý thuyết trong mã kênh, đề xuấtcác thuật toán giải mã mềm cho mã khối. 3- Sử dụng kỹ thuật mô phỏng Monte-Carlo trên Matlab để kiểmchứng các kết quả nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn: Vấn đề quan trọng hiện nay là nghiên cứu, đề xuất các thuật toángiải mã mềm nhận thông tin giải mã trong không gian mã đối ngẫu,có cơ sở lý thuyết chắc chắn, đồng thời đề xuất ứng dụng cho họ mãcụ thể, như mã tích với các mã thành phần là mã khối mật độ caonhằm giảm độ phức tạp. Kết quả đạt được của luận án có thể là giải pháp thay thế cho các kỹthuật FEC hiện đại mang tính thực tiễn cao trong các hệ thống truyềndẫn vô tuyến, đặc biệt là các dịch ...