Stochastic decoding of LDPC codes over GF(«q»)

Non-binary LDPC codes have been shown to outperform commonly used codes for many communications and storage channels. Currently proposed non-binary decoder architectures have very high complexity for high-throughput implementations and sacrifice error-correction performance to maintain realizable complexity. In this work, we present an alternative decoding algorithm based on stochastic computation that has a very simple implementation and minimal performance loss when compared to the sum-product algorithm. We demonstrate the performance of the algorithm when applied to a GF(16) code and provide details of the hardware resources required for an implementation with synthesis results for the decoder nodes. We also utilize two methods, originally used in binary stochastic decoding, to improve the non-binary decoder throughput and decrease its maximum latency.Il a été démontré pour plusieurs types de canaux de télécommunication et de stockage que les codes LDPC non-binaires ont une meilleure performance que les codes les plus souvent utilisés. Par contre, les architectures de décodeur à haut débit qui ont été proposées jusqu'à maintenant sont très complexes, et sacrifient la performance de correction d'erreur de façon à maintenir une complexité acceptable. La présente thèse décrit un nouvel algorithme de décodage qui utilise une représentation stochastique des données pour arriver à une implémentation très simple, et souffrant de très peu de perte de performance par rapport à l'algorithme somme-produit. Nous rapportons la performance de l'algorithme appliqué à un code de GF(16), et présentons le détail des ressources matérielles requises à l'implémentation, accompagnés de résultats de synthèse circuit pour les noeuds du décodeur. Finalement, nous utilisons deux méthodes originellement développées pour les décodeurs stochastiques binaires pour améliorer le débit du décodeur non-binaire, et diminuer sa latence maximale