EXPERIMENTAL RESEARCH OF TURBO-CODES ERROR-CORRECTION CHARACTERISTICS: NUMERICAL ESTIMATIONS AND SIMULATION FOR NOVEL SUBOPTIMAL PL-LOG-MAP DECODING ALGORITHM
Keywords:
error-correcting coding, turbo-code, iterative decoding, MAP, log-MAP, PL-log-MAP, max-log-MAP, Bi-SOVА, SOVA, simulation, BER, programmable computer communication systemsAbstract
The article shows the effectiveness of turbo-codes in channels with low-energy consumption. The simulation model for digital data transmission with turbo-codec has been analyzed. The simulation of the error-correction characteristics has been done for system with turbo-codec and novel suboptimal PL-log-MAP decoding algorithm. There have been established and analyzed experimental functional dependencies BER = f(Eb/N0) for multimedia information.
References
1. Berrou C. Near Shannon Limit Error-Correcting Coding and Decoding: Turbo-Codes / С. Berrou, A. Glavieux,
P. Thitimajshima // Proceedings of the ICC’93. — Switzerland, Geneva: 1993. — P. 1064—1070.
2. Іванов Ю. Ю. О некоторых аспектах итеративной стратегии декодирования турбо-кодов: ретроспектива и «турбо»-принцип / Ю. Ю. Иванов, А. Я. Кулик // Информационные технологии и компьютерная инженерия (ИТКИ) : IV Междунар. научно-практ. конф. : матер.— Винница : ВНТУ, 28—30 мая, 2014 года. — C. 157—160.
3. Іванов Ю. Ю. Декодування та реалізація алгоритму BCJR для турбо-коду стандартизованого в DVB-RCS /
Ю. Ю. Іванов, А. Я. Кулик, Д. С. Кривогубченко // Вісник Сумського державного університету. [Суми : СУМДУ]. — 2012. — Т. 4. — № 1. — C. 84—94. — (Технічні науки).
4. Channel Coding: Theory, Algorithms, and Applications / [D. Declerq, M. Fossorier, E. Biglieri and others]. — Academic Press Library in Mobile and Wireless Communications, Elsevier, 2014. — 690 p.
5. Банкет В. Л. Дискретная математика в задачах теории цифровой связи / В. Л. Банкет. — Одесса : ОНАС, 2008. — 118 с.
6. Розенвассер Д. М. Сравнение помехоустойчивых кодов ВОСП / Д. М. Розенвассер // Наукові праці ОНАЗ ім.
О. С. Попова. — 2010. — № 1. — С. 134—137.
7. Васильев В. И. Турбо-код — основные характеристики, особенности применения и моделирования / И. В. Васильев, Х.Т. Ха // Весник ВГУ. [ Воронеж ]. — 2004. — № 2. — С. 8—15. — ( Физика, математика).
8. Экспериментальное исследование процедур кодирования / декодирования турбокодов / В. Л. Банкет, С. Д. Прокопов, А. Г. Постовой, Ф. В. Топорков // Зв’язок : наук. журнал. [К. : Державний університет інформаційно-комуні-каційних технологій]. — 2004. — № 6. — С. 57—58.
9. Имитационное моделирование характеристик помехоустойчивости системы передачи информации с турбокодами / С. В. Зайцев, С. П. Ливенцев, Б. В. Горлинский, А. И. Артюх // Зв’язок : наук. журнал. [К. : Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій]. — 2006. — № 7. — С. 38—42.
10. A Novel Suboptimal Piecewise-Linear-log-MAP Algorithm for Turbo Decoding / Yu. Yu. Ivanov, A. N. Romanyuk,
A. Ia. Kulyk, O.V. Stukach // Proceedings on XI IEEE International Siberian Conference on Control and Communications, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. — Omsk: Omsk State Technical University, 21—23 May, 2015. — P. 1—8.
11. Numerical Recipes in C: The Art of Scientific Computing / W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling,
B. P. Flannery. — Cambridge : Сambridge University Press, 2002. — P. 278.
12. Ivanov Yu. Principles and Comparison of Stopping Rules for Turbo Decoders / Yu. Ivanov, A. Kulyk // Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія (ІТКІ-2015) : V Міжнар. науково-практ. конф. : матер. — Івано-Франківськ—Вінниця : ФОП Голіней О. М., 27—29 травня, 2015 року. — C. 87—88.
13. Кулик А. Я. Методи оцінювання ефективності інтерліверів у турбо-кодовій конструкції / А. Я. Кулик, Ю. Ю. Іванов // Обчислювальні методи і системи перетворення інформації (ОМСПІ-2014) : III Науково-техн. конф. : матер. — Львів : Фізико-механічний інститут Г. В. Карпенка НАН України, 25—26 вересня, 2014 року. — C. 161—164.
14. Simulating the Operation of Turbo Codes through the Monte Carlo Method, Comparison between MATLAB, C and C# / H. Balta, А. Isar, D. Isar, M. Balta // Advances in Intelligent and Soft Computing. — Springer, 2012. — V. 133. —
P. 1127—1139.
15. Bi-directional SOVA Decoding for Turbo-codes / J. Chen, M. P. C. Fossorier, S. Lin, C. Xu // IEEE Communications Letters. — V. 4 (12). — P. 405—407.
16. Модификации для снижения вычислительной сложности алгоритма декодирования BCJR MAP в турбо-кодовых конструкциях / О. В. Стукач, А. Н. Романюк, А. Я. Кулик, Ю. Ю. Иванов // Наукові праці ДонНТУ. — [Красноармійськ : ДоНТУ]. — 2015. — № 1(20). — C. 107—112. — (Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка).
17. Алгоритм турбо-декодування PL-log-MAP для цифрової системи передавання даних у складі телемедичного комплексу / А. Я. Кулик, С. Г. Кривогубченко, Ю. Ю. Іванов, І. Ю. Іванов // Вимірювання, контроль та діагностика в технічних системах : III Міжнар. наук. конф. : матер.— Вінниця: 27—29 жовтня, 2015 р. — C. 118.
18. А. с. № 60431.І Україна Комп’ютерна програма «Цифрова система передавання даних з використанням турбо-кодових конструкцій в медичному телеметричному комплексі» / Ю. Ю. Іванов, І. Ю. Іванов ; заявл. 01.07.2015.
19. А. с. № 60433. Україна. Комп’ютерна програма «Емулятор роботи цифрової розподіленої комп’ютерної системи зв’яз¬ку з використанням турбо-кода та субоптимального кусочно-лінійного алгоритму декодування log-MAP» / Ю. Ю. Іванов ; заявл. 01.07.2015.
P. Thitimajshima // Proceedings of the ICC’93. — Switzerland, Geneva: 1993. — P. 1064—1070.
2. Іванов Ю. Ю. О некоторых аспектах итеративной стратегии декодирования турбо-кодов: ретроспектива и «турбо»-принцип / Ю. Ю. Иванов, А. Я. Кулик // Информационные технологии и компьютерная инженерия (ИТКИ) : IV Междунар. научно-практ. конф. : матер.— Винница : ВНТУ, 28—30 мая, 2014 года. — C. 157—160.
3. Іванов Ю. Ю. Декодування та реалізація алгоритму BCJR для турбо-коду стандартизованого в DVB-RCS /
Ю. Ю. Іванов, А. Я. Кулик, Д. С. Кривогубченко // Вісник Сумського державного університету. [Суми : СУМДУ]. — 2012. — Т. 4. — № 1. — C. 84—94. — (Технічні науки).
4. Channel Coding: Theory, Algorithms, and Applications / [D. Declerq, M. Fossorier, E. Biglieri and others]. — Academic Press Library in Mobile and Wireless Communications, Elsevier, 2014. — 690 p.
5. Банкет В. Л. Дискретная математика в задачах теории цифровой связи / В. Л. Банкет. — Одесса : ОНАС, 2008. — 118 с.
6. Розенвассер Д. М. Сравнение помехоустойчивых кодов ВОСП / Д. М. Розенвассер // Наукові праці ОНАЗ ім.
О. С. Попова. — 2010. — № 1. — С. 134—137.
7. Васильев В. И. Турбо-код — основные характеристики, особенности применения и моделирования / И. В. Васильев, Х.Т. Ха // Весник ВГУ. [ Воронеж ]. — 2004. — № 2. — С. 8—15. — ( Физика, математика).
8. Экспериментальное исследование процедур кодирования / декодирования турбокодов / В. Л. Банкет, С. Д. Прокопов, А. Г. Постовой, Ф. В. Топорков // Зв’язок : наук. журнал. [К. : Державний університет інформаційно-комуні-каційних технологій]. — 2004. — № 6. — С. 57—58.
9. Имитационное моделирование характеристик помехоустойчивости системы передачи информации с турбокодами / С. В. Зайцев, С. П. Ливенцев, Б. В. Горлинский, А. И. Артюх // Зв’язок : наук. журнал. [К. : Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій]. — 2006. — № 7. — С. 38—42.
10. A Novel Suboptimal Piecewise-Linear-log-MAP Algorithm for Turbo Decoding / Yu. Yu. Ivanov, A. N. Romanyuk,
A. Ia. Kulyk, O.V. Stukach // Proceedings on XI IEEE International Siberian Conference on Control and Communications, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. — Omsk: Omsk State Technical University, 21—23 May, 2015. — P. 1—8.
11. Numerical Recipes in C: The Art of Scientific Computing / W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling,
B. P. Flannery. — Cambridge : Сambridge University Press, 2002. — P. 278.
12. Ivanov Yu. Principles and Comparison of Stopping Rules for Turbo Decoders / Yu. Ivanov, A. Kulyk // Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія (ІТКІ-2015) : V Міжнар. науково-практ. конф. : матер. — Івано-Франківськ—Вінниця : ФОП Голіней О. М., 27—29 травня, 2015 року. — C. 87—88.
13. Кулик А. Я. Методи оцінювання ефективності інтерліверів у турбо-кодовій конструкції / А. Я. Кулик, Ю. Ю. Іванов // Обчислювальні методи і системи перетворення інформації (ОМСПІ-2014) : III Науково-техн. конф. : матер. — Львів : Фізико-механічний інститут Г. В. Карпенка НАН України, 25—26 вересня, 2014 року. — C. 161—164.
14. Simulating the Operation of Turbo Codes through the Monte Carlo Method, Comparison between MATLAB, C and C# / H. Balta, А. Isar, D. Isar, M. Balta // Advances in Intelligent and Soft Computing. — Springer, 2012. — V. 133. —
P. 1127—1139.
15. Bi-directional SOVA Decoding for Turbo-codes / J. Chen, M. P. C. Fossorier, S. Lin, C. Xu // IEEE Communications Letters. — V. 4 (12). — P. 405—407.
16. Модификации для снижения вычислительной сложности алгоритма декодирования BCJR MAP в турбо-кодовых конструкциях / О. В. Стукач, А. Н. Романюк, А. Я. Кулик, Ю. Ю. Иванов // Наукові праці ДонНТУ. — [Красноармійськ : ДоНТУ]. — 2015. — № 1(20). — C. 107—112. — (Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка).
17. Алгоритм турбо-декодування PL-log-MAP для цифрової системи передавання даних у складі телемедичного комплексу / А. Я. Кулик, С. Г. Кривогубченко, Ю. Ю. Іванов, І. Ю. Іванов // Вимірювання, контроль та діагностика в технічних системах : III Міжнар. наук. конф. : матер.— Вінниця: 27—29 жовтня, 2015 р. — C. 118.
18. А. с. № 60431.І Україна Комп’ютерна програма «Цифрова система передавання даних з використанням турбо-кодових конструкцій в медичному телеметричному комплексі» / Ю. Ю. Іванов, І. Ю. Іванов ; заявл. 01.07.2015.
19. А. с. № 60433. Україна. Комп’ютерна програма «Емулятор роботи цифрової розподіленої комп’ютерної системи зв’яз¬ку з використанням турбо-кода та субоптимального кусочно-лінійного алгоритму декодування log-MAP» / Ю. Ю. Іванов ; заявл. 01.07.2015.
Downloads
-
PDF (Українська)
Downloads: 157
Abstract views: 153
Published
2016-12-06
How to Cite
[1]
Y. Y. Ivanov, “EXPERIMENTAL RESEARCH OF TURBO-CODES ERROR-CORRECTION CHARACTERISTICS: NUMERICAL ESTIMATIONS AND SIMULATION FOR NOVEL SUBOPTIMAL PL-LOG-MAP DECODING ALGORITHM”, Вісник ВПІ, no. 5, pp. 76–84, Dec. 2016.
Issue
Section
Information technologies and computer sciences
License
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgment of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
