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Concept
Turbo code
Résumé
Turbo code est le nom générique d'un code correcteur imaginé dans les années 1990, qui permet de s'approcher aussi près qu'on le souhaite de la limite de Shannon. Les turbo codes représentent une percée majeure dans le domaine des communications numériques. Ils sont utilisés dans de nombreux standards de téléphonie mobile (UMTS, LTE), de communications par satellites (Inmarsat, DVB-RCS) ou de courants porteurs en ligne. Leur inventeur est Claude Berrou qui breveta cette technologie pour le compte de France Télécom et TDF.
Les turbo codes sont nés au sein de Télécom Bretagne (aujourd'hui IMT Atlantique) à la suite des travaux de Claude Berrou. Ils ont été présentés dans une communication cosignée par Alain Glavieux et Punya Thitimajshima lors de l'International Conference on Communications de à Genève en Suisse.
Lorsqu'il énonça son fameux théorème en 1948, Shannon montrait l'existence d'une borne théorique au-delà de laquelle les communications sont entachées d'erreurs, mais il ne donna pas d'exemple de code réalisable qui permettait d'approcher cette limite. Robert G. Gallager mit au point les codes LDPC (Low Density Parity Check) dans sa thèse au MIT en 1960 qui permettaient d'atteindre cette limite mais à l'époque, leur réalisation pratique était infaisable et ils tombèrent dans l'oubli.
Au début des années 1990, Claude Berrou mit au point les turbo codes qui furent les premiers codes approchant la limite de Shannon pour lesquels on réussit une implémentation matérielle. La clé de cette découverte aurait résidé dans l'utilisation de codes convolutifs récursifs et dans la mise au point de l'information extrinsèque, résultat de la soustraction de l'information a priori (donnée d'entrée) à l'information a posteriori (donnée de sortie). C'est, entre autres, cette soustraction permettant d'éviter les phénomènes de propagation d'erreur dans la boucle « turbo » qui fut difficile à mettre au point.
Le principe des turbo codes, comme tout code correcteur d'erreur, est d'introduire une redondance dans le message afin de le rendre moins sensible aux bruits et perturbations subies lors de la transmission.
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