ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................... 6
Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ КОДОВ............................................................................ 21
1.1. Причины ухудшения качества передачи сигнала....................................... 21
1.2. Основные направления повышение помехоустойчивости ........................ 24
1.2.1. Борьба с частотно-селективными замираниями ...................................... 24
1.2.2. Борьба с быстрыми замираниями.............................................................. 25
1.2.3. Борьба с преднамеренными помехами ..................................................... 26
1.2.4. Кодирование с исправлением ошибок...................................................... 27
1.3. Основные характеристики блочных и сверточных помехоустойчивых
кодов ....................................................................................................................... 28
1.4. Противоречие между основными характеристиками систем цифровой
связи........................................................................................................................ 31
1.5. Теоретические основы оценки эффективности помехоустойчивого
кодирования........................................................................................................... 33
1.6. Современные подходы к повышению эффективности помехоустойчивых
кодов ....................................................................................................................... 35
1.6.1. Комбинированные помехоустойчивые коды ........................................... 36
1.6.2. Декодирование мягкого решения детектора ............................................ 37
1.6.3. Перемежение ............................................................................................... 38
1.6.4. Адаптация параметров кода....................................................................... 39
1.6.5. Модификация порождающих и проверочных матриц блочного кода .. 41
1.6.6. Перфорация кодовой последовательности............................................... 42
Выводы по главе 1................................................................................................. 43
Глава 2. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ
КАСКАДНЫХ КОДОВ, ПОСТРОЕННЫХ НА ОСНОВЕ ВНЕШНЕГО
СВЕРТОЧНОГО КОДА................................................................................................ 45
2.1. Корректирующая способность сверточных кодов ..................................... 45
3
2.2. Разработка программных генераторов массива информации и выхода
детектора ................................................................................................................ 53
2.3. Сравнение корректирующей способности сверточного кода при
декодировании мягкого и жесткого решения детектора .................................. 64
2.4. Исследование механизма декодирования перфорированных сверточных
кодов ....................................................................................................................... 71
2.5. Исследование корректирующей способности перфорированного
сверточного кода ................................................................................................... 77
2.6. Повышение адаптивных возможностей последовательных каскадных
кодов, созданных на основе внешнего сверточного кода................................. 85
2.7. Повышение корректирующей способности ГПКК при декодировании по
максимуму правдоподобия путем применения к значениям декодируемых
бит коэффициентов ............................................................................................... 91
Выводы по главе 2................................................................................................. 97
Глава 3. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ
КАСКАДНЫХ КОДОВ, ПОСТРОЕННЫХ НА ОСНОВЕ ВНЕШНЕГО
БЛОЧНОГО КОДА ..................................................................................................... 100
3.1. Обзор часто применяемых на практике блочных кодов .......................... 100
3.1.1. Коды Хемминга ......................................................................................... 101
3.1.2. Коды Голея................................................................................................. 102
3.1.3. Коды Боуза-Чоудхури-Хоквенгема......................................................... 102
3.2. Сравнение корректирующей способности блочных кодов ..................... 104
3.2.1. Расчет корректирующей способности кода Хемминга......................... 104
3.2.2. Расчет корректирующей способности кода Голея ................................ 108
3.2.3. Расчет корректирующей способности кода БЧХ................................... 108
3.2.4. Расчет корректирующей способности кода Рида-Соломона................ 109
3.3. Реализация перфорации в блочных кодах................................................. 113
3.4. Последовательное каскадное кодирование на основе внешнего кода РидаСоломона.............................................................................................................. 124
3.5. Мягкое декодирование кода Рида-Соломона............................................ 128
4
3.6. Мягкое декодирование блочных кодов с использованием синдромной
решетки ................................................................................................................ 133
3.7. Декодирование мягкого решения перфорированного кода Хемминга .. 139
3.8. Повышение адаптивных возможностей последовательного каскадного
кода на основе внешнего блочного кода .......................................................... 142
3.9. Повышение корректирующей способности ГПКК при декодировании по
максимуму правдоподобия с применением коэффициентов к значениям
декодируемых бит............................................................................................... 145
Выводы по главе 3............................................................................................... 149
Глава 4. ДЕКОДИРОВАНИЕ БЛОЧНЫХ И СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ С
ПРИМЕНЕНИЕМ ДЕКОДЕРА ТУРБОКОДА......................................................... 152
4.1. Вычисление надежности информационных символов в перфорированных
сверточных кодах в соответствии с алгоритмом SOVA ................................. 152
4.2. Оценка корректирующей способности перфорированного турбокода при
применении алгоритма декодирования МАР................................................... 161
4.2.1. Оценка целесообразности введения перфорации в разные части
кодового слова турбокода .................................................................................. 161
4.2.2. Оценка корректирующей способности турбокода при введении
перфорации .......................................................................................................... 185
4.3. Исследование возможности декодирования блочного и сверточного кода
с использованием декодера турбокода ............................................................. 190
4.4. Повышение корректирующей способности КПИБ путем снижения
чувствительности декодера к достоверности значений проверочных бит
кодового слова..................................................................................................... 198
Выводы по главе 4............................................................................................... 204
Глава 5. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТУРБОКОДОВ............................. 206
5.1. Построение ТСБК при декодировании в соответствии с критерием
максимума апостериорной вероятности........................................................... 206
5
5.2. Сравнение корректирующей способности турбокодов, созданных на
основе сверточных и блочных кодов при декодировании в соответствии с
критерием максимума апостериорной вероятности........................................ 217
5.2.1. Сравнение результатов декодирования кодовых слов турбокода,
созданного на основе сверточного и блочного кода ....................................... 217
5.2.2. Сравнение корректирующей способности турбокодов, созданных на
основе сверточного и блочного кода ................................................................ 222
5.3. Повышение корректирующей способности турбокодов путем снижения
чувствительности декодера к достоверности значений информационных бит
кодового слова..................................................................................................... 229
5.4. Построение комбинированного кода на основе турбокода с
дополнительным кодированием информационных бит.................................. 237
5.5. Повышение корректирующей способности комбинированного кода на
основе турбокода с дополнительным кодированием информационных бит 245
Выводы по главе 5............................................................................................... 252
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 255
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ .......................... 261
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 262
Приложение 1. Акты использования результатов диссертационного исследования
....................................................................................................................................... 281
