Design and implementation of an enhanced successive cancellation flip decoder and rapid SCF execution-time estimation

Résumé

Les systèmes modernes de communication et de stockage nécessitent une détection et une correction des erreurs pour fonctionner correctement. Comme les codes polaires sont des codes correcteurs d’erreurs qui peuvent atteindre la capacité des canaux, ils ont fait l’objet d’une grande attention au cours de la dernière décennie. Selon les études actuelles, un décodeur (Successive-cancellation (SC)), le premier algorithme proposé pour décoder les codes polaires, peut atteindre la capacité du canal. Bien que SC ait de bonnes performances en termes de taux d’erreur de trame pour une longueur de bloc infinie, avec des codes de longueur courte à moyenne, cet algorithme de décodage a une performance de correction d’erreur qui laisse à désirer. Pour ces cas, divers algorithmes de décodage ont été proposés pour améliorer les performances de correction d’erreurs, comme le Successive-cancellation Flip (SCF). Le décodeur SCF a des performances supérieures, cependant, son temps d’exécution variable rend l’implémentation matérielle plus complexe, puisque le matériel doit être conçu pour supporter les temps d’exécution les plus défavorables afin d’éviter un débordement de tampon. Dans ce mémoire, nous proposons d’abord un nouvel algorithme de décodage nommé Enhanced Successive-cancellation Flip (ESCF) qui est basé sur SCF et qui réduit le temps d’exécution moyen tout en maintenant les performances de correction d’erreurs du décodeur SCF. Les résultats de nos simulations montrent que le temps d’exécution est réduit surtout pour des Signal Noise Ratios (SNRs) plus faibles au prix d’un petit sacrifice au niveau des besoins en mémoire. Dans la deuxième partie de la thèse, nous nous concentrons sur la proposition d’une méthode simple mais efficace qui prédit le temps d’exécution de SCF et identifie la sensibilité du temps d’exécution à divers paramètres tels que la longueur de bloc, le taux de code et la longueur du contrôle de redondance cyclique (Cyclic Redundancy Check (CRC)). Un mécanisme peu complexe a également été développé pour déterminer les statistiques relatives au nombre d’essais nécessaires dans diverses situations pour décoder une trame. Cette méthode sera utilisée comme élément de base dans des travaux futurs.

Date	29 nov. 2021
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Pascal Giard (Directeur(-trice))