Avancerede kodningssystemer med iterative dekodningsmetoder

• forklare teorien bag foldningskoder, deres egenskaber og deres relation til blokkoder.
• forklare princippet i turbo-kode systemet baseret på foldningskoder.
• forklare princippet i LDPC kode systemet.
• forklare relationen mellem dekodning af turbo- og LDPC koder og belief propagation algoritmen.
• implementere i en af Matlab, Python, C++, C (eller lignende) en avanceret iterativ dekoder for en turbo- eller en LDPC kode.
• simulere disse koder og iterative algoritmer som anvendes i nyere kommunikationstandarder.
• Identificere relevante dele i telekommunikations standarder med foldnings-turbo- og LDPC kodere.
• Design en dekoderkonfiguration for disse koder afhængigt af systemets kompleksitetkrav og performancekrav.

Fejlkorrigerende koder anvendes med meget stor udbredelse i moderne kommunikationssystemer såsom mobilkommunikation (4G, 5G, osv.), satellitkommunikation og digitalt TV. Kurset omfatter følgende emner:

– foldningskoder med hastighed 1/n ved tilstandsformulering.
– BCJR algoritmen til dekodning af foldningskoder.
– Turbo-kode systemet baseret på foldningskoder.
– Turbo-kode baseret standarder: dyb rumkommunikation og 4G
– Dekodning af LDPC koder. Sum-product algoritmen.
– Hamming koder
– LDPC baseret standarder: DVB-S2 satelit TV og 5G
– Belief propagation (BP) algoritmen. Relation mellem BP, sum-product og BCJR.
– Simulering af dekodning i gaussisk støj.
– Eksempler på anvendelser.

Kurset indeholder dels forelæsninger med øvelser og dels et obligatorisk projekt i enten LDPC eller turbo-kodning.

01405/30300/34230/02405, Grundig erfaring med MATLAB er påkrævet. C/C++ er alternativer, men eksempler er i MATLAB

Forelæsninger, øvelser og projektarbejde

Det forudsættes at de studerende selv medbringer en laptop-computer og har adgang til programmering i MATLAB eller C/C++.