Hata düzelten kodlar, reed-solomon kodları, reed- solomon kodlayıcı ve kod çözücü tasarımı
Error correcting codes, reed-solomon codes design of reed-solomon encoder decoder
- Tez No: 104139
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET DERVİŞOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
HATA DÜZELTEN KODLAR, REED - SOLOMON KODLARI, REED - SOLOMON KODLAYICI VE KOD ÇÖZÜCÜ TASARİMİ ÖZET Bu çalışmada sayısal haberleşme sistemlerinde önemli yeri olan hata düzelten kodlar incelenmiş ve hata düzelten kodlama çeşitlerinden doğrusal blok kodlara yönelik bir literatür araştırması ile Reed - Solomon kodlayıcı ve Kod Çözücü tasarımı yapılmıştır. Sayısal iletişim sistemlerinde temel amaçlardan biri, birim zamanda alıcıya hatasız olarak aktarılan veri oranını yüksek tutmaktır. Bilgi, örneğin, radyo veya uydu bağlantıları gibi ortamlarda iletilirken meydana gelen anlık değişimler bilgi işaretini bozarak veri kaybına neden olur. Bu anlamda bilginin bozulmadan, yüksek hızda iletilmesini veya saklanmasını sağlamak büyük önem taşımaktadır. Hemen her alanda, yüksek miktarda bilginin güvenilir bir şekilde iletilmesi, sunulan hizmet kalitesini arttırır. Bilginin bozulmadan saklanması bilgi ve zaman kaybını önler. iletim sırasında oluşan hatalar kanalın bozucu etkilerinden kaynaklandığından, sayısal iletim sistemi tasarımında kanalın özellikleri belirlenip modellenmelidir. Seçilen kanal modeline uygun olarak doğru iletimi sağlamak için hata başarımını arttıracak önlemler alınmalıdır. Hata düzelten kodlar sayısal haberleşme sistemlerinde kanal kodlayıcıların ve kod çözücülerin kullanılmasına imkan vermiş ve böylece iletim sırasında oluşabilecek hatalar düzeltilerek yüksek doğrulukta bilgi iletimi mümkün hale gelmiştir. Sayısal iletişim sisteminde kullanılan kodlayıcı, bilgi dizisine eklemeler yaparak bir kod dizisi oluşturur. Elde edilen kod dizisi kanaldan geçerek alıcı tarafa ulaşır. İletim sırasında kod dizisinde bozulmalar olabilir. Alıcı tarafta yer alan kod çözücü, belli kurallarla kodlanmış dizilerden gerçek bilgi dizisini elde etmeye çalışır. Kanal kodlayıcı ve kod çözücünün gerçekleştirmesi gereken karmaşık matematiksel işlemler bu elemanların tasarımındaki zorlukları da beraberinde getirir. Kodlama işlemi kod çözme işlemine göre oldukça basittir. Kod çözme işlemi mikro işlemci üzerinde koşacak bir yazılım yardımıyla gerçekleştirilebilir. Bu çözüm tasarımı kolaylaştırmakla beraber mikro işlemci ve çevre elemanların hızı kod çözme işleminin hızını etkiler. Yazılım yardımıyla kod çözme yeterince hızlı olmayabilir. Ayrıca sadece kod çözme işlemi için mikro işlemci kullanmak maliyet açısından da uygun bir çözüm olmayabilir. Bu gibi durumlarda çözüm kodlama ve kod çözme işlemine adanmış donanımlar tasarlamak olabilir. Çok geniş ölçekli tüm devre ( Very Large Scaled Integrated Circuit, VLSI) teknolojilerindeki hızlı gelişmeye paralel olarak milyonlarca lojik elemanı içeren bir tasarımı bir tümdevre üzerinde gerçeklemek mümkün hale gelmiştir. Yüksek seviyeli tasarım yöntemleri ve hızla gelişen tümdevre sentezleme yazılımları sayesinde, hızlı ve daha az hata ile silikon üzerinde sistemler gerçeklemek mümkün olmuştur. Kanal kodlayıcı ve kod çözücülerin bu tip tasarım ortamlarında gerçeklenmesi endüstride ıx U. YÜKSEK" nrT^ KfflfflUisıkça rastlanan bir çözüm olmuştur. Bu çalışmada ayrıca, gerçekleme açısından yüksek karmaşıklığa sahip kanal kodlayıcı ve kod çözücülerin, yüksek seviyede tasarım teknikleri ile bilgisayara destekli tasarım ortamında tasarımı açıklanmıştır. Günümüzde bir çok alanda uygulaması bulunan Reed - Solomon kodlayıcı ve kod çözücünün tasarımı VHDL ( Very High Speed Integrated Circuit Description Language ) yardımıyla yapılmıştır. Tasarlanan kodlayıcı ve kod çözücü devre ile tasarımın testinde kullanılan devrenin VHDL tanımlamaları açıklamalarıyla verilmiştir.
Özet (Çeviri)
ERROR CORRECTING CODES, REED - SOLOMON CODES, DESIGN OF REED - SOLOMON ENCODER AND DECODER SUMMARY In this study, error-correcting codes, which have an important place in modern digital communication systems, have been studied and literature research has been made on linear block codes, and A Reed - Solomon Encoder and Decoder have been designed. One of the main goals in a digital communication system is to increase the information rate at the receiver side without having erroneous data. Unexpected changes (e.g., multipath propagation effect), in the transmission mediums like radio or space links, corrupt the data signal and cause an information loss. Reliable data transfer at high speed increases the quality of service and is also an important problem in many cases. To store the data without corrupting it prevents the data loss. Errors during the transmission are due to unexpected behavior of the transmission channel. Characteristics of a channel must be determined and modeled before designing a digital transmission system. In order to increase the error performance of the system, appropriate methods must be applied accordingly. Error correcting codes allow designers to include channel encoders and decoders in a digital communication system. Channel encoding makes it possible to have an error free transmission at a reasonable speed. Channel encoder, employed in a digital transmission system, adds redundancy to the information sequence and generates a code sequence. Code sequence passes through the channel and reaches the receiver. Code sequence maybe corrupted during transmission. Channel decoder at the receiver side, decodes the code sequence which was generated by the channel encoder with certain coding rules, and tries to obtain original information sequence. Complex mathematical operations, that have to be performed during encoding and decoding bring an overload for the design of encoders and decoders. Compared to decoding, channel encoding is relatively simple. Decoding can be performed by software running on a microprocessor. This solution makes it easier to implement the decoding algorithms. However, the speed of the microprocessor and the peripherals decreases the speed performance. Some applications may require higher rates than any software solution can achieve. In addition, to employ a microprocessor for only decoding purposes might be expensive in terms of area and cost. In this case, to design a dedicated hardware for decoding might be a solution. VLSI (Very Large Scaled Integrated Circuit) design techniques make it easy to implement designs with millions of logic gates in a single integrated circuit. By means of high-level design techniques and integrated circuit synthesis software tools, it is possible to implement complex designs faster and easier. Implementation xiof channel encoders and decoders in these mediums are well known approach in industry. In this study, design of error correcting codes with high level design techniques in computer aided design environment is also explained. Reed - Solomon Encoder and Decoder, which have examples in digital communication systems, are designed by means of high-level design techniques and VHDL. VHDL descriptions of the design and test environment are also given with explanation. xu
Benzer Tezler
- Sonlu cisimler üzerinde ayrık fourier dönüşümü ve cebirsel kodlama teorisindeki bazı uygulamaları
Discrete fourier transform over finite fields and its applications on algebraic coding theory
SULTAN SELÇUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
MatematikYıldız Teknik ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYTEN ÖZKAN
- Polar reed-solomon concatenated codes for optical communications
Optik haberleşme için uç uca eklemeli kutupsal reed-solomon kodlar
YİĞİT ERTUĞRUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDAL ARIKAN
- BCH kodları
BCH codes
SELDA ÇALKAVUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Matematikİstanbul Kültür ÜniversitesiMatematik Bilgisayar Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL BALKANAY
- Design of reed-solomon and convolutional coded OFDM system and performance analysis
Reed-solomon ve konvolüsyonel kodlu dikgen frekans bölmeli çoğullama (OFDM) sisteminin tasarımı ve performans analizi
UFUK BAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiIşık ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDAL PANAYIRCI
- Decading algorithms for DBEC-TBED Reed-Solomon codes
Başlık çevirisi yok
F.ZEYNEP KÖKSAL
Doktora
İngilizce
1990
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. MELEK D. YÜCEL