Suboptimal decoding algorithms for LDPC codes

The radio transmission of a signal can be schematized by using three basics components: Transmitter, communication channel and receiver. The transmitted signal, with a particular type of modulation, reaches the receiver. Since the channel disturbs the signal, this signal is not always received correctly (e.g due to multipath). Thereby, the signal is necessarily encoded before being transmitted over a noisy communication channel through Channel Coding, technique used for controlling errors in data transmission, this one carried out on the transmitter. Hence, the transmitter uses a binary coding by adding redundancy to the message to be transmitted. The purpose of this study is to present the implementation of a modified Quantized Sum-Product decoding algorithm for Low Density Parity Check (LDPC) codes. This modified algorithm is based on the quantization of soft channel information for improvement in implementation complexity. Simulation results over an additive Gaussian channel show that the modified algorithm achieves an error performance between that of the hard decision algorithms such as Quantized Modified bit Flipping (QMBF) and that of the soft decision algorithms such as Sum-Product (SP). Furthermore, the proposed algorithm achieves a tradeoff between performance and implementation complexity for several constructions of LDPC codes.

La trasmissione radio di un segnale può essere schematizzata attraverso l’utilizzazione di tre componenti fondamentali: Il trasmettitore, il mezzo trasmisivo e il ricevitore. Il segnale trasmesso con un tipo di modulazione particolare, arriva al ricevitore. Questo segnale non é sempre ricevuto correttamente poichè il canale disturba il segnale (e.g. a causa dei cammini multipli). Per questo motivo, si rende necessario che il segnale prima di essere trasmesso venga codificato tramite una codifica di canale realizzata dal trasmettitore., tecnica usata per controllare errori di trasmissione Quindi, il trasmettitore utilizza una codifica binaria aggiungendo ridundanza al messaggio da trasmettere. Lo scopo fondamentale di questo studio prevede l’implementazione dell’algoritmo di decodifica Quantized Sum-Product modificato per Low Density Parity Check (LDPC) codes. Questo algoritmo modificato è basato sulla quantizzazione della soft information del mezzo trasmittivo per il miglioramento della complessità d’implementazione. I risultati della simulazione su un canale adittivo gaussiano mostrano che l’algoritmo modificato raggiunge un errore di prestazioni tra quello degli algoritmi operanti con hard decision, tra cui l’algoritmo Quantized Modified bit Flipping (QMBF) e quello degli algoritmi operenti con soft decision, tra cui l’algoritmo Sum-Product (SP). Inoltre, l’algoritmo proposto ottiene un tradeoff tra prestazioni e complessità d’implementazione per diversi costruzioni di codici LDPC.