Введение
Глава 1. Проблема достоверной передачи информации в системах наземного теле радиовещания – постановка задачи, методы решения 13
1.1. Постановка задачи 13
1.2. Системы связи .15
1.3. Модели каналов связи 18
1.3.1 Двоичный симметричный канал .21
1.3.2 Двоичный симметричный канал со стираниями .22
1.3.3 Канал с аддитивным белым гауссовским шумом .24
1.3.4 Канал с аддитивным белым гауссовским шумом и квантованным выходом 25
1.3.5 Канал с обобщенными Релеевскими замираниями 26
1.4. Математическая формализация задачи построения декодера .26
1.5. Коды с низкой плотностью проверок на четность 28
1.5.1 Представление LDPC кода 28
1.5.2 Графическое представлении LDPC кода .30
1.6. Классические алгоритмы декодирования LDPC кодов 35
1.6.1 Передача сообщений и принципы турбо-декодирования .35
1.6.2 Декодирование LDPC кодов 37
1.6.3 Декодирование кода повторения 40
1.6.4 Декодирование кода проверки на четность 42
1.6.5 Алгоритм сумма-произведение .45
1.6.6 Алгоритмы декодирования для ДСКС .47
1.6.6.1 Итеративный алгоритм заполнения стираний 48
1.6.6.2 Декодер максимального правдоподобия для ДСКС .49
1.6.7 Алгоритмы декодирования для ДСК 53
1.6.7.1 Алгоритмы Галлагера A и Б .54
1.4.7.2 Алгоритм мажоритарного декодирования для ДСК 58
1.4.7.3 Алгоритм с инверсией бита для ДСК 62
1.7. Выводы и рекомендации 64
Глава 2. Разработка и исследование упрощенных алгоритмов декодирования LDPC кодов 66
2.1 Алгоритмы, основанные на алгоритме распространения доверия 66
2.1.1 Алгоритм Ричардсона-Новичкова 67
2.1.2 Алгебра логарифма отношений правдоподобия .70
2.1.3 Алгоритм минимум-сумма с корректировкой .73
2.1.4 Алгоритм минимум-сумма 77
2.1.5 Алгоритм вычисления апостериорных вероятностей. 80
2.2 Алгоритмы, основанные на алгоритме с инверсией бита. 82
2.2.1 Взвешенный алгоритм с инверсией бита .82
2.2.2 Модифицированный взвешенный алгоритм с инверсией бита .84
2.2.3 Усовершенствованный модифицированный взвешенный алгоритм с инверсией бита 86 2.3. Комбинации алгоритмов 88
2.3.1 Алгоритм аппроксимация минимум-сумма .88
2.3.2 Алгоритмы, основанные на алгоритме МС* .90
2.3.3 Обобщенный алгоритм МС* .91
2.3.4 Алгоритм минимальный ОАМС* 92
2.3.5 Выводы и рекомендации 92
Глава 3. Разработка и исследование методов построения составного декодера LDPC кода, минимизирующего средние вычислительные затраты 94
3.1 Математическая формализация и решение задачи оптимизации параметров декодера LDPC кода .94
3.2 Исследование сложности реализации различных алгоритмов декодирования LDPC кодов .96
3.3 Разработка структуры декодера LDPC кодов .103
3.4 Результаты экспериментов .107
3.5 Выводы и рекомендации .116
Глава 4. Разработка среды моделирования и программных средств для проведения экспериментальных исследований и оптимального проектирования декодеров LDPC кодов 118
4.1 Разработка среды моделирования в программной среде GNU Linux 118
4.2 Разработка моделирующей среды для многоядерных процессоров 124
4.3 Разработка методики оптимального проектирования декодеров LDPC кодов 125
4.4 Выводы и рекомендации .131
Заключение .133
Библиографический список
