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Séminaire ICI : Dhouha Kbaier

Titre du séminaire et oratrice

Towards ideal codes: looking for new turbo code schemes.
Dhouha Kbaier, Télécom Bretagne.

Date et lieu

Jeudi 5 avril à 14:00.
ENSEA, salle 331.

Abstract

The first part of my presentation is dedicated to explore a new hybrid concatenation structure combining both parallel and serial concatenation based on a 3-dimensional (3D) code, simply derived from the classical TC by concatenating a rate-1 post-encoder at its output. Various simulations show that 3D TCs have a better asymptotical behaviour with respect to classical TCs, at the expense of a loss in the convergence threshold and an increase in complexity. In order to reduce the observable loss of convergence, a time varying post-encoder is proposed. However, there is no need to use this technique, and a specific Gray mapping is proposed when the 3D TC is associated with a high order modulation such as MPSK or MQAM. Thus, we obtain 3D TCs which perform better than the classical TCs in both the waterfall and the error floor regions.

The second part of this study deals with irregular TCs. First of all, the degree profile is selected by means of EXIT diagrams. Then, graph-based permutations using the Dijkstra s algorithm and an estimation of the minimum distance, improve the distance properties of these codes. Finally, the association of irregular TCs with the same post-encoder used for 3D TCs results in irregular turbo coding schemes which perform better than regular TCs at low and high SNRs at the same time.

Keywords: turbo code, 3-dimensional turbo code, 3GPP2 code, minimum distance, convergence threshold, EXIT chart, time-varying trellis, modulation, decoding complexity, irregular turbo code, degree profile, Dijkstra s algorithm, correlation graph.

Résumé

Dans cette présentation je vous fais part de mon travail de thèse pendant les trois années passées. L'objectif principal consiste à investiguer de nouvelles structures dérivées des turbocodes (TCs) classiques afin d'atteindre des taux d'erreurs très faibles. Il s'agit alors de trouver des architectures qui conduisent à un compromis performance/complexité de décodage non encore atteint avec de tels codes. Une première partie de l'étude est consacrée a l'investigation d'une nouvelle structure concaténée hybride 3D, dérivée d'un TC classique en concaténant un post-codeur de rendement 1 à sa sortie. Les TCs 3D offrent de meilleures performances que les TCs classiques pour des rapports signal à bruit élevés. En revanche, une dégradation du seuil de convergence et une augmentation de la complexité sont observées. Afin de résoudre le problème de la perte en convergence, un premier axe de recherche consiste à utiliser un post-codeur avec un treillis variant dans le temps. Le deuxième axe consiste à associer le TC 3D avec des modulations d'ordre supérieur en utilisant un mapping de Gray spécifique.

La seconde partie est consacrée à l'étude des TCs irréguliers. Une étude a été lancée pour la conception d'entrelaceurs adaptés à de tels codes afin d'améliorer leur distance minimale. De plus, une nouvelle structure modifiée de TCs irréguliers permet d'avoir des TCs irréguliers plus performants que les TCs réguliers à la fois en termes de seuil de convergence et de performance asymptotique.

Mots clés : turbocode, turbocode 3D, code 3GPP2, distance minimale, seuil de convergence, diagramme EXIT, treillis variant dans le temps, modulation, complexité de décodage, turbocode irrégulier, profil de degrés, algorithme de Dijkstra, graphe de corrélation

Short biography

Dhouha KBAIER was born in Bizerte, Tunisia, in 1984. She has a master engineering degree in telecommunications with a specialization in spatial telecommunications. She received the PhD degree in Information and Communication Science and Technology from Telecom Bretagne, Brest, France, in September 2011. Her main interests are turbo codes and iterative processing, soft-in/soft-out (probabilistic) decoders, etc.

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