О расчете характеристик поблочного декодирования сверточных кодов
Решение задачи получения точных вероятностных характеристик помехоустойчивости поблочного декодирования. Расчет характеристик сверточно-блокового способа передачи сообщений по каналам и каскадных конструкций с внутренними кодами с единичной памятью.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.11.2018 |
| Размер файла | 128,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
О расчете характеристик поблочного декодирования сверточных кодов
К.А. Зубенко, И.В. Размахов, А.К. Горбунов
Пусть двоичный линейный сверточный код со скоростью , длиной кодового ограничения и длиной ребра кодовой решетки задается следующим выражением:
(1)
где - вектор из двоичных символов (сообщение) на входе кодера в момент времени .
- двоичная матрица размерности
для .
Слово сверточного кода представляется в виде последовательности подблоков длины каждый, образумемых на выходе кодера. Последовательность называется состоянием кодера в момент кодирования сообщений .
При поблочном декодировании очередная оценка сообщения (* - символ стирания) вычисляется по некоторому правилу:
(2)
где задает декодирование принятого из канала подблока в смежном классе блокового кода с порождающей матрицей . Образующий этого смежного класса определяется по ранее вычисленным оценкам:
Выдача очередного сообщения осуществляется с задержкой на подблоков. Состоянием декодера при декодировании называется последовательность
Каждому состоянию декодера на кодовой решётке соответствует узел, из которого исходит множество ребер, образующих блоковый код . Декодер, приняв очередной подблок, декодирует его на множество слов этого кода со стиранием.
Эффект, достигаемый от подобной процедуры в каналах с обратной связью (ОС), исследован для случайных кодов и декодирования по вероятности. Практическое использование поблочного декодирования в протоколах с ОС и каскадных конструкциях связано с применением в качестве (2) неполного декодирования по минимуму расстояния и кодов, в которых такое декодирование просто реализуется.
В настоящей работе решается задача получения точных вероятностных характеристик помехоустойчивости поблочного декодирования для правила , определяемого следующим образом. Если для принятого слова найдется такое , что , то принятое слово декодируется как , и формируется оценка сообщения , в противном случае происходит отказ от декодирования. Заметим, что минимальное столбцовое расстояние в рассматриваемом случае должно удовлетворять неравенству . Пусть передача ведется по двоичному симметричному каналу без памяти с переходной вероятностью . Для рассматриваемой модели допустимо считать, что по каналу передается нулевое кодовое слово.
Процесс декодирования может быть описан как движение по направленному графу (диаграмме состояний), вершины которого соответствуют состояниям декодера, а ребрам, соединяющим состояния, приписаны последовательности длины на входе декодера, вызывающие соответствующий переход.
При переход из состояния в состояние возможен, если вектор ошибки длины совпадает с одним из подблоков сверточного кода. В этом случае ребра рассматриваемого графа (назовем его исходным) представляют собой подблоки сверточного кода.
Пример 1. Определим вероятность ошибки как вероятность события, заключающегося в том, что декодер впервые свернул с нулевого пути и прошел по замкнутому пути. Вычисление может быть выполнено по формуле:
(3)
где - количество путей веса и длины , исчисляемой в ребрах, на описанном графе, замкнутых на нулевое состояние. Понятно, что для кода со свободным расстоянием и кодовым ограничением , для , .
В случае переход из состояния в состояние происходит, если конфигурация ошибки такова, что принятый подблок находится на расстоянии или менее от соответствующего подблока, определяющего переход на исходном графе. Тогда для расчетов потребуется граф, полученный из исходного следующим способом. Каждое ребро веса , соединяющее два состояния, заменим пучком из ребер веса каждое . Здесь функция определяет количество векторов веса , ошибочно декодируемых в кодовые слова веса блокового кода, и может быть вычислена по формуле, получаемой как следствие из результатов работы (3):
(4)
Где
,
Поясним преобразования графа на примере. Пусть состояния и соединены на исходном графе ребром веса длины двоичных символов, (рис.1). Вычисления по формуле (4) дают:
Преобразованный фрагмент графа представлен на рис. 2.
Пример 2. Формула для вычисления вероятности ошибки при (см. определение в примере 1) имеет вид:
Здесь - функция, аналогичная в формуле (3), но вычисляемая по преобразованному графу.
Функции и из примеров 1 и 2 вычисляются известным способом из систем уравнений, записываемых по диаграммам состояний.
Расчет вероятностных характеристик помехоустойчивости при поблочном декодировании сверточных кодов сводится к вычислению вероятностей движения декодера по соответствующим траекториям на диаграмме состояний. При использовании неполного декодирования по минимуму расстояния диаграмма получается из исходной указанным в работе способом.
В докладе приводятся примеры расчета характеристик сверточно-блокового способа передачи сообщений по каналам ОС и каскадных конструкций с внутренними кодами с единичной памятью, декодируемыми поблочно. декодирование помехоустойчивость сверточный блоковый
Литература
1. Лысенко Л.В., Коржавый А.П., Шаталов В.К., Лысенко А.Л., Горбунов Е.А. Транспортные и кинетические уравнения как функции формализованного подхода к процессам в экономике. Наукоемкие технологии, 2016, т. 17, № 1, с. 66-72.
2. Коржавый А.П., Лысенко Л.В., Шаталов В.К., Горбунов А.К, Лысенко А.Л. Гравитационное притяжение в энерготехнологической интерпретации. Наукоемкие технологии, 2015, т. 16, № 9, с. 56-60.
3. Крицкая А.Р., Лысенко А.Л., Коржавый А.П., Лысенко Л.В., Горбунов А.К., Лысенко М.М. Формализация (моделирование) информационных потоков на базе безразмерного феноменологического уравнения энерготехнологических процессов. Наукоемкие технологии, 2017, т. 18, № 2, с. 47-52.
4. Шкилев В.Д., Лысенко Л.В., Горбунов А.К., Беккель Л.С. Универсальный принцип идентификации объектов материальных ресурсов. Электронный журнал: наука, техника и образование, 2017, № 1 (10), с. 90-100.
5. Лысенко Л.В., Шаталов В.К., Минаев В.Н., Лысенко А.Л., Горбунов А.К., Коржавый А.П., Кашинский В.И., Воронов В.И., Гульков А.Н., Паничев А.М., Лысенко С.Л. Закон телепортации - единство транспортных и хронометрических (кинетических) процессов переноса вещества, энергии и момента импульса. Депонированная рукопись № 23, 25.09.2013.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Пути и методы повышения эффективности использования каналов передачи данных (повышение вероятностно-временных характеристик декодирования). Помехоустойчивое кодирование информации. Задание циклических кодов. Мажоритарное декодирование циклических кодов.
дипломная работа [244,9 K], добавлен 24.02.2010Методы кодирования и декодирования циклических кодов, метод кодирования и декодирования сверточных кодов, формирование проверочных разрядов. Изучение обнаруживающей и исправляющей способности циклических кодов, исследование метода коммутации.
лабораторная работа [709,6 K], добавлен 26.08.2010Анализ системы передачи непрерывных сообщений цифровыми методами. Методы расчёта характеристик помехоустойчивости и других показателей качества передачи информации по каналам связи с помехами. Расчёт частоты дискретизации и числа разрядов двоичного кода.
курсовая работа [873,2 K], добавлен 04.06.2010Анализ системы передачи непрерывных сообщений цифровыми методами. Расчёт характеристик помехоустойчивости и других показателей качества передачи информации по каналам связи с помехами по результатам распределения относительной среднеквадратичной ошибки.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.07.2012Методы помехоустойчивого кодирования и декодирования информации с помощью линейных групповых кодов. Принципы построения и функционирования кодирующих и декодирующих устройств этих кодов. Способы их декодирования с учетом помех различной кратности.
лабораторная работа [39,2 K], добавлен 26.09.2012Модель системы передачи информации и расчет характеристик сигнала. Опредедение корреляционной функции случайного телеграфного сигнала, его спектральной плотности и мощности. Расчет помехоустойчивости при ФМ-4. Роль модулятора, кодера, перемежителя.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.06.2011Информационные характеристики и структурная схема системы передачи; расчет параметров аналого-цифрового преобразователя и выходного сигнала. Кодирование корректирующим кодом. Определение характеристик модема; сравнение помехоустойчивости систем связи.
курсовая работа [79,6 K], добавлен 28.05.2012Расчет основных характеристик системы передачи сообщений, состоящей из источника сообщений, дискретизатора, кодирующего устройства, модулятора, линии связи, демодулятора, декодера и фильтра-восстановителя. Структура оптимального приемника сигналов.
курсовая работа [579,3 K], добавлен 02.12.2014Расчет информационных характеристик источников дискретных сообщений и канала. Согласование дискретного источника с дискретным каналом без шума, методы кодирования и их эффективность. Информационные характеристики источников сообщений, сигналов и кодов.
курсовая работа [503,7 K], добавлен 14.12.2012Расчет основных характеристик системы передачи сообщений, включающей в себя источник сообщений, дискретизатор, кодирующее устройство, модулятор, линию связи, демодулятор, декодер и фильтр-восстановитель. Наиболее помехоустойчивый тип модуляции.
курсовая работа [278,3 K], добавлен 03.12.2014Расчет основных характеристик системы передачи сообщений, состоящей из источника сообщений, дискретизатора, кодирующего устройства, модулятора, линии связи, демодулятора, декодера и фильтра-восстановителя. Структурная схема оптимального демодулятора.
курсовая работа [310,0 K], добавлен 22.03.2014Декодирование циклического кода с обнаружением ошибок. Способы декодирования с исправлением ошибок и схемная реализация декодирующих устройств. Коды Рида-Соломона являются недвоичными циклическими кодами. Синдром образцов ошибок с ненулевым коэффициентом.
реферат [175,0 K], добавлен 11.02.2009Достоверность передаваемой информации в системах связи; разработка функциональной и принципиальной электрических схем самоортогональных сверточных кодов; способы задания и алгоритм порогового декодирования. Выбор микропроцессорной базы для блоков кодека.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.10.2012Методы декодирования, используемые при избыточном кодировании. Правило декодирования с обнаружением ошибок. Обнаруживающая способность кода. Показатели эффективности помехоустойчивого кода. Передача сообщений по двоичному симметричному каналу без памяти.
курсовая работа [155,6 K], добавлен 20.11.2012Расчет характеристик системы передачи сообщений, ее составляющие. Источник сообщения, дискретизатор. Этапы осуществления кодирования. Модуляция гармонического переносчика. Характеристика канала связи. Обработка модулируемого сигнала в демодуляторе.
контрольная работа [424,4 K], добавлен 20.12.2012Расчет основных характеристик системы передачи сообщений, включающей в себя источник сообщений, дискретизатор, кодирующее устройство, модулятор, линию связи, демодулятор, декодер и фильтр-восстановитель. Выражение для одномерной плотности вероятности.
курсовая работа [349,6 K], добавлен 23.10.2014Схема модулятора и демодулятора для передачи данных по каналу ТЧ. Проектирование синхронизатора и расчет его параметров. Метод коррекции фазо-частотной характеристики канала ТЧ. Разработка системы кодирования/декодирования циклического кода.
курсовая работа [305,1 K], добавлен 22.10.2011Расчет технических характеристик цифровой системы передачи непрерывных сообщений. Параметры источника непрерывных сообщений. Изучение процесса дискретизации и преобразования случайного процесса в АЦП. Принцип работы модулятора и оптимального приемника.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 27.09.2012Принципы формирования линейных кодов цифровых систем передачи. Характеристика абсолютного и относительного биимпульсного кода, а также кода CMI. Выбор конкретного помехоустойчивого кода, скорость его декодирования и сложность технической реализации.
лабораторная работа [37,4 K], добавлен 21.12.2010Структурная схема и информационные характеристики цифровой системы передачи непрерывных сообщений, устройства для их преобразования. Определение помехоустойчивости дискретного демодулятора. Выбор корректирующего кода и расчет помехоустойчивости системы.
курсовая работа [568,7 K], добавлен 22.04.2011
