Joint source-channel codes for robust transmission on mobile channels
Codes joints source-canal pour transmission robuste sur canaux mobiles
Résumé
This thesis concerns the design of joint source-channel codes for robust transmission over wireless and mobile channels.The Shannon theorem states that source and channel coding can be performed separately without loss of optimality. However, this is the case under particular assumptions. We have studied joint source-channel coding schemes with arithmetic and quasi-arithmetic codes.
L’étude menée dans cette thèse s’inscrit dans le contexte du codage conjoint source-canal. L’émergence de ce domaine depuis quelques années est dû aux limites, notamment au niveau applicatif, du théorème de séparation de Shannon. Ce théorème stipule que les opérations de codage de source et de codage de canal peuvent être réalisées séparément sans perte d’optimalité. Depuis quelques années, de nombreuses études visant à réaliser conjointement ces deux opérations ont vu le jour. Les codes de source, comme les codes à longueur variables ou les codes quasi-arithmétique ont beaucoup été étudiés.Nous avons travaillé sur ces deux types de codes dans le contexte de codage conjoint source-canal dans ce document. Un modèle d’état pour le décodage souple des codes à longueur variable et des codes quasi-arithmétique est proposé. Ce modèle est paramétré par un entier T qui permet de doser un compromis entre performance et complexité du décodage. Les performances des codes sur ce modèle sont ensuite analysées en étudiant leurs propriétés de resynchronisation. Les méthodes d’étude de ces propriétés ont dû être adaptées aux codes QA et au canal à bruit additif blanc gaussien pour les besoins de cette analyse. Les performances des codes sur le modèle agrégé peuvent ainsi être prévues en fonction de la valeur du paramètre T et du code considéré. Un schéma de décodage robuste avec information adjacente est ensuite proposé. La redondance ajoutée se présente sous la forme de contraintes partielles appliquées pendant
le décodage. Cette redondance peut être ajoutée de manière très flexible et ne nécessite pas d’être introduite à l’intérieur du train binaire. Enfin, deux schémas de codage de source distribué utilisant des codes quasi arithmétiques sont proposés. Le premier schéma réalise la compression en poinçonnant la sortie du code, tandis que le deuxième utilise un nouveau type de code : les codes quasi-arithmétiques avec recouvrement d’intervalle. Les résultats présentés par ces deux schémas sont compétitifs comparativement aux schémas classiques utilisant des codes de canal.
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