codes correcteurs d’erreurs
4.4. Combinaison des Reed Solomon et codes convolutifs
La technique de combinaison proposée est très efficace pour corriger la combinaison des erreurs en salves et des erreurs aléatoires, qui sont typiquement le type de bruit industriel, en sachant que les codes Reed Solomon sont bien adaptés à la correction des erreurs en salves, alors que les codes convolutifs sont très efficaces contre les erreurs à effacements aléatoires. En observant les deux techniques de codage, on peut constater qu'ils partagent de nombreuses étapes de calcul communes ou similaires. Sur la base de cette similitude intéressante, un bloc de codage et un de décodage combinant les deux techniques sont proposés, capables de corriger ces deux types d'erreurs divergentes.
La figure 4.14 montre le diagramme de notre système de communication, une combinaison des deux CCE testés dans le codage/décodage de canal discuté dans la partie précédente en utilisant le Reed Solomon RS(31,17) et les codes convolutif CC avec un taux de 1/2, l'émetteur-récepteur est basé sur IDWPT, et le récepteur sur DWPT, les deux modes MtO et OtM ont été exploitées dans les simulations, le premier mode OtM où un l’émetteur envoie des données activant une entrée vers deux récepteurs, le second mode MtO où deux émetteurs envoient des données activant deux utilisateurs différents et les reçoivent dans un récepteur, le tout sous deux canaux, AWGN et le canal industriel.
Figure 4.14 Architecture de communication avec combinaison de codage
4.4.1. Technique de combinaison des codes correcteurs d’erreurs
Pour combiner les deux codes proposés, nous avons opté pour la méthode d’entrelacement, les performances des systèmes CCE utilisés dans des environnements industriels difficiles en présence de rafales d'erreurs sont améliorées en faisant passer les données transmises par un entrelaceur. Pour
106 diffuser les erreurs par salves sur une plus grande plage, le processus d'entrelacement est inséré entre les deux codes. C'est une méthodologie qui rend un système de communication plus efficace, plus rapide et plus fiable en organisant les données de manière non contiguë. C’est une technique régulièrement utilisée dans les systèmes de communication pour surmonter les bruits de canal corrélés tels que les erreurs d'évanouissement ou de salves. Le code de l'entrelaceur réorganise les données d'entrée de telle sorte que les données adjacentes soient espacées les unes des autres, comme le montre la figure 4.15. Du côté du récepteur, les données entrelacées sont organisées par le désentrelaceur pour revenir à la séquence d’origine. En conséquence, le bruit corrélé dans le canal de transmission s'avère statistiquement autonome au niveau du récepteur et permet ainsi de meilleures performances en matière de correction d'erreurs.
Figure 4.15 Exemple d'entrelacement matriciel
Pour résumer, la trame de code initiale à envoyer, passe par un codage Reed Solomon, puis le code obtenu sera mélanger avec l’entrelaceur avec une méthode d’entrelacement matriciel, puis elle passera par le codage CC à la fin, pour pouvoir être transmise dans le canal après passage dans le bloc IDWPT, de l’autre côté après réception et démodulation par le bloc DWPT, le signal obtenu est dégradé par le bruit du canal de transmission d’une manière aléatoire, le décodage CC étant très efficace avec ce type d’erreur permet d’éliminer un maximum d’erreurs, après cela la trame sera désentrelacé pour récupérer la trame initiale, et là le décodage RS est de son côté très efficace contre les erreurs en salves, pourra corriger plus d’erreurs.
4.4.2. Amélioration des performances sous OtM
Les simulations sont illustrées sur les figures (4.16) et (4.17) montrant les performances de la combinaison de RS et CC en mode OtM avec un émetteur et deux récepteurs dans le canal industriel et un canal AWGN.
107 Figure 4.16 Comparaison des performances SNR pour un BER de 0.1 dans un canal AWGN sans codage, avec codage
convolutif, codage Reed Solomon et combinaison des codages en mode OtM
Figure 4.17 Comparaison des performances SNR pour un BER de 0.1 dans le canal industriel sans codage, avec codage convolutif, codage Reed Solomon et combinaison des codages en mode OtM
4.4.3. Amélioration des performances sous MtO
En ce qui concerne les figures (4.18) et (4.19), ils fournissent les performances des mêmes codes avec le mode MtO avec quatre émetteurs et un récepteur
108 Figure 4.18 Comparaison des performances SNR pour un BER de 0.1 dans un canal AWGN sans codage, avec codage
convolutif, codage Reed Solomon et combinaison des codages en mode MtO
Figure 4.19 Comparaison des performances SNR pour un BER de 0.1 dans le canal industriel sans codage, avec codage convolutif, codage Reed Solomon et combinaison des codages en mode MtO
D’après les simulations, on peut déduire qu’ils permettent d’avoir des résultats positifs, avec une élimination totale des erreurs dans un canal AWGN à partir de 14dB, du côté du canal industriel, les erreurs sont éliminées à partir de 17dB pour le OtM, alors qu’elles sont éliminées à 30dB pour le MtO. Tableau 4.5 SNR en dB à un BER linéaire fixe de 0,1 pour un canal AWGN et le canal industriel sous les modes MtO et
OtM
Modes OtM MtO
Sans
codage CC 1/2 RS(31,17) RS+CC
Sans
109
AWGN 13 dB 6 dB 11 dB 5 dB 12 dB 14 dB 14 dB 9.5 dB
Canal
industriel 26 dB 16 dB 23 dB 11 dB 25 dB 21 dB 26 dB 18.5 dB
On peut voir dans le tableau 4.5 que la combinaison des codes RS/CC donne de meilleurs résultats que les codes RS et CC seuls, avec un gain de 1dB avec le bruit AWGN, et 5dB sous le canal industriel par rapport aux codes convolutifs, alors que dans le cas du mode MtO, les codes combinés étaient meilleurs avec un gain de 2,5dB sous AWGN et 2dB sous le bruit industriel.