Codificação LDPC para aplicações em códigos de barra 2D coloridos

Abstract

Nesta tese, aborda-se o armazenamento de informação em códigos de barra 2D coloridos, os quais devem ser robustos à impressão seguida de digitalização através de um scanner. Estes dois processos geram uma distorção (ruído), fazendo com que o código de barra obtido na saída do scanner seja diferente daquele original enviado. Isso define um modelo de canal de comunicação, que recebe o nome de canal PS (print and scan). A contribuição desta tese é propor códigos corretores de erros para proteger os códigos de barra 2D das adversidades do canal PS. Em particular, códigos LDPC são investigados. Um estudo foi realizado a partir do qual identificou-se que o canal PS é um caso particular do modelo de canal Gaussiano multidimensional assimétrico aditivo (AWAMGN). As capacidades de canal (ou taxas alcançáveis) do canal PS são obtidas, o que estabelece um limite para as taxas máximas que os códigos LDPC podem ter para se ter uma probabilidade de erro próxima de zero. Para essas taxas, códigos LDPC são projetados. A otimização dos códigos é feita através do método de curvas de transferência de informação extrínseca (EXIT charts). No decorrer deste estudo, um novo codificador para códigos LDPC é proposto. Este codificador apresenta complexidade de codificação linear no comprimento da palavra-código. Novos códigos LDPC otimizados especialmente para o canal PS são propostos, e seu desempenho (probabilidade de erro) é avaliado através de simulações computacionais. Por fim, os resultados são comentados, discutidos e novas ideias para pesquisas relacionadas são apresentadas.