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Communication Dans Un Congrès Année : 2005

Une introduction aux turbo codes et au principe turbo

Raphaël Le Bidan

Résumé

L'invention des turbocodes au début des années 90 a véritablement bouleversé le domaine du codage correcteur d'erreur, en exhibant des codes relativement simples à construire et à décoder, permettant d'approcher au plus près la limite théorique promise par Claude E. Shannon [1-5]. L'impact de cette découverte ne s'est toutefois pas cantonné au seul domaine du codage. Plus généralement, elle a donné naissance à un nouveau paradigme de conception des systèmes de transmission numérique, communément désigné aujourd'hui sous le nom de " Principe Turbo " [6]. Ce principe consiste pour l'essentiel à diviser un problème de traitement de signal a priori très complexe en une cascade de traitements élémentaires, plus simples à mettre en oeuvre. Toutefois, on sait aujourd'hui que lorsque l'on ne prend pas de précautions particulières à cet égard, cette séparation conduit naturellement à une perte d'information. Pour remédier à ce problème, le principe Turbo préconise l'instauration d'un échange itératif d'information probabiliste entre ces différents traitements, de manière à ce que l'intégralité de l'information disponible soit bien prise en compte dans la résolution du problème global et que l'on aboutisse ainsi à un consensus entre les différents traitements, par rapport à la décision finale. L'application du principe Turbo à un certain nombre de problèmes classiques en transmission numérique a démontré des gains de performances impressionnants par rapport aux systèmes traditionnels [7]. Son utilisation s'est donc rapidement popularisée au sein de la communauté scientifique. Dans les années à venir, on peut vraisemblablement penser que le principe Turbo trouvera de nombreuses autres applications, dépassant le cadre traditionnel des communications numériques. Lors de cet exposé, nous commencerons par rappeler brièvement le principe du codage correcteur d'erreur. Nous évoquerons ensuite les concepts clés mis en jeu dans la construction et le décodage itératif des turbocodes. Le principe Turbo sera alors introduit dans toute sa généralité. A titre d'illustration, nous étudierons son application à un problème de détection puis à un problème d'estimation dans le contexte de la suppression de l'interférence entre symboles lors d'une transmission numérique sur canal sélectif en fréquence ('Turbo-Egalisation'). Nous terminerons l'exposé en présentant d'autres applications du principe Turbo, notamment la séparation des différents utilisateurs dans une transmission radio-mobile reposant sur la technique d'accès multiple à répartition par codes d'étalement ('Turbo-CDMA').

Mots clés

Fichier non déposé

Dates et versions

hal-01876244 , version 1 (18-09-2018)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01876244 , version 1

Citer

Raphaël Le Bidan. Une introduction aux turbo codes et au principe turbo. SEE 2005 : Journée d'études SEE "Nouvelles formes d'onde en imagerie, localisation et communications", Mar 2005, Paris, France. ⟨hal-01876244⟩
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