Från rymdsonder till mobiltelefoner

Bartosz Mielczarek presenterar sin forskning i en doktorsavhandling. Avhandlingen handlar om turbokoder och deras användning i trådlösa kommunikationsystem. Turbokoder upptäcktes 1993 och blev omedelbart ett av de viktigaste forskningsämnena inom informationsteori. I korthet – turbokoder kan användas för pålitlig kommunikation även om sig-nalen är väldigt svag eller sändningskanalen har mycket brus. Det finns två viktiga applikationer för turbokoder. Den första är rymdsonder, där mottagen signal är väldigt svag på grund av stort avstånd från jorden. Den andra applikationen är trådlösa system (3G, 4G) där batterikapaciteten är begrän-sad och sändareffekten bör reduceras så mycket som möjligt.

Förutom själva kodningen finns det också andra problem när det är mycket brus i sändings-kanalen. Ett sådant problem är så kallad kanalestimering vilket innebär att en mottagare måste följa de förändringar i sig-nalen som orsakas av sändningskanalen, till exempel när mobilanvändaren promenerar eller åker bil. Eftersom mottagen signal från rymdsonder eller mobiltelefoner kan vara bara en hundradel så stark som brus, kan det hända att mottagaren skapar en felaktigt uppfattning om kanalen. Detta kan resultera i att mycket information är inkorrekt när det når användaren (se bifogad bild).

Avhandlingen försöker ge svar på hur man kan använda turbokoder i vanliga mobiltelefonisystem så att antalet felaktiga bitar på mottagarsida blir så litet som möjligt. Den presenterar nya algoritmer som kan användas att följa kanalförändringar på bättre sätt än existerande lösningar. Dessutom innehåller avhandlingen teoretiska modeller för konstruktion av turbokoder i extremt brusiga sändn-ingskanaler. Detta kan användas för att skapa system som är lättare att adaptera till olika sändning-skanaler och hastigheter och har mycket bättre prestanda än existerande mobiltelefonisystem.

Avhandlingen “Turbo Codes and Channel Estimation in Wireless Systems”, försvaras vid en offentlig disputation på Chalmers i december 2002.

Kontaktinformation
Mer information:
Bartosz Mielczarek, Signaler och system, Chalmers tekniska högskola, tel: 031-772 1763, eller 70 778 11 44, e-post: bartosz@s2.chalmers.se