Lattices for communication problems

Abstract

ResumoO estudo de códigos no contexto de reticulados e outras constelações discretas para aplicações em comunicações é um tópico de interesse na área de teoria da informação. Certas construções de reticulados, como é o caso das Construções A e D, e de outras constelações que não são reticulados, como a Construção C, são utilizadas na decodificação multi-estágio e para quantização vetorial eficiente. Isso motiva a primeira contribuição deste trabalho, que consiste em investigar características da Construção C e propor uma nova construção baseada em códigos lineares, que chamamos de Construção C ✍ , analisando suas propriedades (condições para ser reticulado, uniformidade geométrica e distância mínima) e relação com a Construção C. Problemas na área de comunicações envolvendo reticulados podem ser computacionalmente difíceis à medida que a dimensão aumenta, como é o caso de, dado um vetor no espaço real n✁dimensional, determinar o ponto do reticulado mais próximo a este. A segunda contribuição deste trabalho é a análise desse problema restrito a um sistema distribuído, ou seja, onde o vetor a ser decodificado possui cada uma de suas coordenadas disponíveis em um nó distinto desse sistema. Nessa investigação, encontramos uma solução aproximada para duas e três dimensões considerando a partição de Babai e também estudamos o custo de comunicação envolvido.Palavras-chave: Teoria dos reticulados. Códigos corretores de erros (Teoria da Informação). Teoria da informação em matemática. Sistemas distribuídos.