Low-density parity-check codes for nonergodic block-fading channels

We design powerful low-density parity-check (LDPC) codes with iterative decoding for the block-fading channel. We first study the case of maximum-likelihood decoding, and show that the design criterion is rather straightforward. Since optimal constructions for maximum-likelihood decoding do not performwell under iterative decoding, we introduce a new family of full-diversity LDPC codes that exhibit near-outage-limit performance under iterative decoding for all block-lengths. This family competes favorably with multiplexed parallel turbo codes for nonergodic channels.

Outage thresholds of LDPC codes over nonergodic block-fading channels

This paper derives approximations allowing the estimation of outage probability for standard irregular LDPC codes and full-diversity Root-LDPC codes used over nonergodic block-fading channels. Two separate approaches are discussed: a numerical approximation, obtained by curve fitting, for both code ensembles, and an analytical approximation for Root-LDPC codes, obtained under the assumption that the slope of the iterative threshold curve of a given code ensemble matches the slope of the outage capacity curve in the high-SNR regime.

On iterative performance of LDPC and Root-LDPC codes over block-fading channels

This paper presents our investigation on iterativedecoding performances of some sparse-graph codes on block-fading Rayleigh channels. The considered code ensembles are standard LDPC codes and Root-LDPC codes, first proposed in and shown to be able to attain the full transmission diversity. We study the iterative threshold performance of those codes as a function of fading gains of the transmission channel and propose a numerical approximation of the iterative threshold versus fading gains, both both LDPC and Root-LDPC codes.Also, we show analytically that, in the case of 2 fading blocks,the iterative threshold root of Root-LDPC codes is proportional to (α1 α2)1, where α1 and α2 are corresponding fading gains.From this result, the full diversity property of Root-LDPC codes immediately follows.

Codificación a nivel de paquete para comunicaciones móviles por satélite

Una de les opcions que es contemplen per transmetre continguts multimèdia i proporcionar accés a Internet a grups de usuaris mòbils és fer servir satèl·lits. Les condiciones de propagació del canal mòbil impliquen que d'una manera o altra haurem de garantir la qualitat de servei. Això té fins i tot més importància si tenim en compte que, en el cas d'accés a Internet, no es té la capacitat d'assumir cert percentatge de pèrdua de dades que tenim, per exemple, en la transmissió de so o vídeo (rebaixant la qualitat). Entre les principals alternatives per a aquesta classe d’entorns es troba la inclusió de codificacions a nivell de paquet. El funcionament d'aquesta tècnica es basa en incloure a la transmissió paquets redundants, obtinguts mitjançant un determinat algoritme. El receptor podrà recuperar la informació original que es volia enviar, sempre que hagi rebut una certa quantitat de paquets, similar a la quantitat de paquets originals. A aquest mecanisme se'l coneix com Forward Error Correction (FEC) a nivell de paquet. En aquesta memòria es valoren breument les alternatives existents i s'expliquen algunes de les codificacions per a FEC més importants. A continuació es realitza un estudi compartiu d’algunes d'elles: les variants de LDPC (Low Density Parity Check) conegudes com LDGM (Low Density Generator Matrix), i la codificació Raptor

Relay-assisted transmission and radio resource management for wireless networks

The following paper presents an overview of the Ph.D Thesis1 presented in [1], which compiles all the research done during the period of time between 2004-2007. In that dissertation the relay-assisted transmission with half-duplex relays is analyzed from different points of view. This study is motivated by the necessity of finding innovative solutions to cope with the requirements of next generation wireless services, and with current radio technology. The use of relayed communications represents a change of paradigm of conventional communications, and requires the definition and evaluation of protocols to be applied to single or multiple-user relay communication. With the two fold goal of enhancing spectral efficiency and homogenize service in cellular communications, system design is investigated at physical (type of transmissions of the relay, decoding mode, ..) and upper layers (resource allocation, dynamic link control).

Codificació i transmissió interactiva d'imatges en dispositius mòbils

JPEG2000 és el nou estàndard de compressió d’imatges impulsat pel Joint Photographics Experts Group, el qual defineix un protocol eficient per la transmissió interactiva d’imatges, anomenat JPIP. El Group on Interactive Coding of Images (GICI) té una implementació d’aquest protocol, CADI. En aquest projecte es realitza l’implementació del client d’aquest protocol en un dispositiu mòbil. Per això s’ha realitzat un estudi de les plataformes mòbils que hi ha actualment en el mercat. Finalment s’han proposat millores, en el descodificador, per reduir el temps de computació i la carrega de memòria.

Sistema de transmissió encriptat J2EE : Crypto magatzem

El projecte consisteix en una aplicació web que actua com un magatzem central d'arxius, on els usuaris es poden connectar via https des de qualsevol localització, independentment del grau de seguretat que implementi la seva estació, i enviar arxius encriptats o sense encriptar amb les garanties màximes de seguretat i confidencialitat. Els fitxers restarien emmagatzemats a un BBDD on posteriorment, només usuaris acreditats amb una clau AES d'ecriptació/desencriptació els podrien recuperar, també via HTTPS, i procedir a desencriptar-los a nivell local.

Aplicació INERCIPHER

El programa INERCIPHER és una aplicació per realitzar el xifrat i desxifrat dels arxius i per verificar la integritat dels documents. Com a base per desenvolupar aquestes funcionalitats han estat utilitzats dos tipus de xifrat de clau compartida: xifrat en flux i xifrat en bloc.

Franklin D. Roosevelt i Frank Capra: missatges per a un país en crisi

En el context de la crisi econòmica i social que vivien els Estats Units a començament dels anys trenta, diversos actors polítics i socials van elaborar missatges que provaven d’acarar els ciutadans amb la realitat, però sobretot de restituir-los la confiança en ells mateixos i en el país. Aquest article analitza els discursos i les aportacions ideològiques de dues de les personalitats més destacades que participaren en aquest procés de reconstrucció emocional: el president Franklin D. Roosevelt i el cineasta Frank Capra. El text cerca d’establir les connexions entre aquests dos discursos, descobrir-ne les coincidències i, també, les diferències, i plantejar una aproximació al cinema com un mitjà de comunicació que va més enllà del simple entreteniment, per a convertir-se, en diverses ocasions, en un eficaç document amb el qual apropar-se a una època, desxifrar-ne els aspectes més significatius

Capacity-approaching rate function for layered multiantenna architectures

The simultaneous use of multiple transmit and receive antennas can unleash very large capacity increases in rich multipath environments. Although such capacities can be approached by layered multi-antenna architectures with per-antenna rate control, the need for short-term feedback arises as a potential impediment, in particular as the number of antennas—and thus the number of rates to be controlled—increases. What we show, however, is that the need for short-term feedback in fact vanishes as the number of antennas and/or the diversity order increases. Specifically, the rate supported by each transmit antenna becomes deterministic and a sole function of the signal-to-noise, the ratio of transmit and receive antennas, and the decoding order, all of which are either fixed or slowly varying. More generally, we illustrate -through this specific derivation— the relevance of some established random CDMA results to the single-user multi-antenna problem.

On fast-decodable space-time block codes

We focus on full-rate, fast-decodable space–time block codes (STBCs) for 2 x 2 and 4 x 2 multiple-input multiple-output (MIMO) transmission. We first derive conditions and design criteria for reduced-complexity maximum-likelihood (ML) decodable 2 x 2 STBCs, and we apply them to two families of codes that were recently discovered. Next, we derive a novel reduced-complexity 4 x 2 STBC, and show that it outperforms all previously known codes with certain constellations.

On high-rate full-diversity 2x2 space-time codes with low-complexity optimum detection

The 2×2 MIMO profiles included in Mobile WiMAX specifications are Alamouti’s space-time code (STC) fortransmit diversity and spatial multiplexing (SM). The former hasfull diversity and the latter has full rate, but neither of them hasboth of these desired features. An alternative 2×2 STC, which is both full rate and full diversity, is the Golden code. It is the best known 2×2 STC, but it has a high decoding complexity. Recently, the attention was turned to the decoder complexity, this issue wasincluded in the STC design criteria, and different STCs wereproposed. In this paper, we first present a full-rate full-diversity2×2 STC design leading to substantially lower complexity ofthe optimum detector compared to the Golden code with only a slight performance loss. We provide the general optimized form of this STC and show that this scheme achieves the diversitymultiplexing frontier for square QAM signal constellations. Then, we present a variant of the proposed STC, which provides a further decrease in the detection complexity with a rate reduction of 25% and show that this provides an interesting trade-off between the Alamouti scheme and SM.

Full diversity product codes for block erasure and block fading channels

We show how to build full-diversity product codes under both iterative encoding and decoding over non-ergodic channels, in presence of block erasure and block fading. The concept of a rootcheck or a root subcode is introduced by generalizing the same principle recently invented for low-density parity-check codes. We also describe some channel related graphical properties of the new family of product codes, a familyreferred to as root product codes.

Silver space-time trellis-coded modulation

Silver Code (SilC) was originally discovered in [1–4] for 2×2 multiple-input multiple-output (MIMO) transmission. It has non-vanishing minimum determinant 1/7, slightly lower than Golden code, but is fast-decodable, i.e., it allows reduced-complexity maximum likelihood decoding [5–7]. In this paper, we present a multidimensional trellis-coded modulation scheme for MIMO systems [11] based on set partitioning of the Silver Code, named Silver Space-Time Trellis Coded Modulation (SST-TCM). This lattice set partitioning is designed specifically to increase the minimum determinant. The branches of the outer trellis code are labeled with these partitions. Viterbi algorithm is applied for trellis decoding, while the branch metrics are computed by using a sphere-decoding algorithm. It is shown that the proposed SST-TCM performs very closely to the Golden Space-Time Trellis Coded Modulation (GST-TCM) scheme, yetwith a much reduced decoding complexity thanks to its fast-decoding property.

Performance evaluation of MPEG-4 Video encoder on Adres

Actualment un típic embedded system (ex. telèfon mòbil) requereix alta qualitat per portar a terme tasques com codificar/descodificar a temps real; han de consumir poc energia per funcionar hores o dies utilitzant bateries lleugeres; han de ser el suficientment flexibles per integrar múltiples aplicacions i estàndards en un sol aparell; han de ser dissenyats i verificats en un període de temps curt tot i l’augment de la complexitat. Els dissenyadors lluiten contra aquestes adversitats, que demanen noves innovacions en arquitectures i metodologies de disseny. Coarse-grained reconfigurable architectures (CGRAs) estan emergent com a candidats potencials per superar totes aquestes dificultats. Diferents tipus d’arquitectures han estat presentades en els últims anys. L’alta granularitat redueix molt el retard, l’àrea, el consum i el temps de configuració comparant amb les FPGAs. D’altra banda, en comparació amb els tradicionals processadors coarse-grained programables, els alts recursos computacionals els permet d’assolir un alt nivell de paral•lelisme i eficiència. No obstant, els CGRAs existents no estant sent aplicats principalment per les grans dificultats en la programació per arquitectures complexes. ADRES és una nova CGRA dissenyada per I’Interuniversity Micro-Electronics Center (IMEC). Combina un processador very-long instruction word (VLIW) i un coarse-grained array per tenir dues opcions diferents en un mateix dispositiu físic. Entre els seus avantatges destaquen l’alta qualitat, poca redundància en les comunicacions i la facilitat de programació. Finalment ADRES és un patró enlloc d’una arquitectura concreta. Amb l’ajuda del compilador DRESC (Dynamically Reconfigurable Embedded System Compile), és possible trobar millors arquitectures o arquitectures específiques segons l’aplicació. Aquest treball presenta la implementació d’un codificador MPEG-4 per l’ADRES. Mostra l’evolució del codi per obtenir una bona implementació per una arquitectura donada. També es presenten les característiques principals d’ADRES i el seu compilador (DRESC). Els objectius són de reduir al màxim el nombre de cicles (temps) per implementar el codificador de MPEG-4 i veure les diferents dificultats de treballar en l’entorn ADRES. Els resultats mostren que els cícles es redueixen en un 67% comparant el codi inicial i final en el mode VLIW i un 84% comparant el codi inicial en VLIW i el final en mode CGA.