Short codes for telecommand space link

Lo scopo di questa tesi ´e studiare l’impatto di diversi algoritmi di decodifica sulle performance dei codici a correzione d’errore proposti per l’aggiornamento dello standard del telocommand link nelle missioni spaziali, che sono rappresentati dai codici Low Density Parity Check (LDPC) binari e non binari. Per la valutazione delle performance si sono considerati tre diversi modelli di canale di grande rilevanza nello comunicazioni con lo spazio, ossia: Additive White Gaussian Noise (AWGN), canale AWGN con pulsed jamming e canale AWGN con scintillazione solare; e tre diverse metriche, ossia: Codeword Error Rate (CER), Undetected Codeword Error Rate (UCER) e complessità. La lista degli algoritmi considerati include algoritmi iterativi, come: il Sum Product Algorithm (SPA), l’algoritmo Min-Sum (MS) e l’algoritmo Normalized Min-Sum (NMS); ma anche una procedura non iterativa, ossia l’algortimo Most Reliable Basis (MRB). Infine per i codici non binari consideriamo una specifica implementazione del metodo Belief Propagation (BP). Oltre a questi schemi di decodifica classici, viene proposto anche un approccio alternativo, chiamato decoder ibrido. Il decoder ibrido è costituito dalla combinazione parallela di un algoritmo iterativo e di un algoritmo basato sull’affidabilità. Vengono mostrati i vantaggi che questo schema ´è in grado di fornire rispetto agli algoritmi di decodifica classici. Nello specifico, il decoder ibrido combina le eccellenti performance in termini di error rate dell’algoritmo MRB con una complessità media lievemente maggiore di quella degli algoritmi iterativi. Gran parte del lavoro è stato sviluppato tramite analisi teorica e simulazioni. Tuttavia, vengono anche fornite alcune considerazioni preliminari sull’implementazione pratica dei più efficienti algoritmi di decodifica. In par- ticolare, viene discussa la realizzazione dell’algoritmo MRB su Field Programmable Gate Array (FPGA) proponendo, come possibile soluzione, una implementazione combinata hardware-software