Характеристики МПД
Download
1 / 21

?????????????? ??? ? ??????????? ??????? - PowerPoint PPT Presentation


  • 176 Views
  • Uploaded on

Характеристики МПД в гауссовских каналах. Новые субоптимальные декодеры. д. т. н. В. В. Золотарёв. 0 1 0 0 0?1110? 01? 0 1 # ?. Основное ограничение теории информации для кодирования. Всегда должно выполняться условие R<C !

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about '?????????????? ??? ? ??????????? ???????' - shae


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
5774453

Характеристики МПД в гауссовских каналах

Новые субоптимальные декодеры

д. т. н. В. В. Золотарёв

0 1 0 0 0?1110? 01? 0 1 # ?


5774453
Основное ограничение теории информации для кодирования

  • Всегда должно выполняться условие

  • R<C !

  • В этом случае существуют системы кодирования, которые могут обеспечить передачу цифровой информации со сколь угодно малой вероятностью ошибки, если длина блока данных будет достаточно велика.

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453

По возможности - проще!!! Пример кодера для свёрточного кода с той же кодовой скоростью R=1/2.

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453
Пределы корректирующих свойств двух классов кодов

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453

Нижние оценки вероятностей ошибки оптимального декодирования блоковых кодов с R=1/2 в ДСК.Даже коды длины n=1000 неэффективны при вероятности ошибки в канале Ро>0.08. А теория-то утверждает, что можно успешно работать при Ро<0.11, поскольку при этом будет выполняться условие C>1/2. И ведь это переборные методы!

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453
Главная проблема теории помехоустойчивого кодирования

  • 1.Найти и исследовать методы более простого непереборного декодирования принятых из канала с шумом сообщений.

  • 2. Обеспечить такое качество декодирования этими методами, чтобы оно было по возможности ближе к эффективности переборных процедур.

  • 3.Максимально учитывать потребности и условия применения кодирования в реальных системах связи.

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453

Пороговые декодеры: это очень простоОбратим внимание: Это действительно простейшая схема исправления многих ошибок!

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453
Но эффективность ПД - мизерна! До Ро=0.11 тоже чрезвычайно далеко.

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453
Такой может быть схема простейшего блокового МПД

  • МПД отличается от обычного ПД только наличием нового разностного регистра RR, в котором отмечаются отличия информационных символов- текущих решений декодера от принятых из канала символов.

RR

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453

А это простейшего блокового МПДсвёрточный многопороговый декодер для кода с R=1/2, d=5 и 3 итерациями

Рис. 1. Многопороговый декодер сверточного СОК с R=1/2, d=5 и nA=14

RR

RR

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453
Многопороговые декодеры простейшего блокового МПД (МПД) для гауссовских каналов

  • Разработаны и глубоко исследованы за 30 лет многопороговые декодеры, очень мало отличающиеся от обычных чрезвычайно простых классических пороговых процедур, предложенных Дж. Месси

  • Главное свойство МПД- при каждом изменении декодируемых символов его новое решение приближается к оптимальному.

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453
Основные следствия из свойств МПД

  • Если МПД достаточно долго изменяет символы принятого сообщения, он может достичь решения оптимального декодера (ОД) при линейной сложности декодирования.

  • Обычно решения ОД - результат экспоненциально растущего с длиной кода перебора , а тут -линейная сложность?

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453
Решенные проблемы МПД МПД

  • 1. Полностью решена сложнейшая задача оценки размножения ошибок (РО) в ПД

  • 2. Построены коды с минимальным РО

  • 3. Созданы 4 поколения аппаратуры кодирования, реализующей алгоритм МПД.

  • 4. Самое главное : Сохранена минимально возможная сложность декодирования, характерная для обычного ПД.

  • 5.Следствие. МПД и при высоких уровнях шума работает почти как ОД.

  • 6. ИТОГ. Создание эффективного декодера - решенная в принципе проблема.

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453
А что надо для техники связи? МПД

  • «Снижение энергетики канала связи на 1 дБ дает экономическую эффективность в миллион долларов» - Э. Р. Берлекэмп. Техника кодирования с исправлением ошибок. ТИИЭР, 1980, т.68, №5.

  • В настоящее время при многократном росте стоимости сетей связи важность снижения энергетики многократно возросла.

    • Но как увязать вероятностные характеристики канала с его энергетикой ?

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453

Минимально возможное отношение энергии на бит передаваемой информации к мощности шума канала Eb/N0 для различных кодовых скоростей R может быть представлено для “жёсткого” и “мягкого” модемов так

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453

Лучшие решения - каскадные! энергии на бит передаваемой информации к мощности шума канала EПри этом кодирование осуществляется двумя и более кодами, которые в приемнике декодируются в обратном порядке и при определенном взаимодействии декодеров.На практике получили широкое распространение каскадные схемы из свёрточного кода, декодируемого по алгоритму Витерби, и кода Рида-Соломона. На графике - лучшие известные результаты по эффективности в гауссовском канале

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453
Основные параметры кодов энергии на бит передаваемой информации к мощности шума канала E

  • 1. Блоковые/свёрточные

  • 2. Двоичные/недвоичные

  • 3. Длина кода n (полное число символов)

  • 4. Задержка решения L(кодовые символы)

  • 5. Кодовая скорость R (избыточность)

  • 6. Кодовое расстояние d (min, free)

  • 7. ЭВК, дБ (энергетический выигрыш)

  • 8. Выходная вероятность ошибки на бит Pb(e) или на блок PB(e)

ТЗ

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453
Связанные параметры кодов энергии на бит передаваемой информации к мощности шума канала E

  • 9. Длина кодирующего регистра К

  • 10. Eb/N0 - битовая энергетика канала, энергия на бит/спектральная плотность мощности шума

  • 11. po - входная вероятность ошибки канала

  • 12. Es/No - символьная энергетика канала

  • 13. Вид модема (мягкий/жесткий)

  • 14. Возможность применения каскадирования

ТЗ

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453
Технические характеристики энергии на бит передаваемой информации к мощности шума канала E

  • 15. Задержка декодирования (мсек)

  • 16. Вид модуляции (главный пар-р модема!)

  • 17.Виды взаимодействия кодека и модема

  • 18. Формы реализации (hard/soft)

  • 19. Возможность распараллеливания

  • 20. Методы ускорения и упрощения

  • 21. Скорости передачи в канале

  • 22. Быстродействие.

  • 23. Время и сложность разработки

  • 22. Наличие аппаратуры контроля

ТЗ

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


5774453
Что будем использовать? энергии на бит передаваемой информации к мощности шума канала E- Наиболее простые и эффективные методы !!!

МПД-К

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


05 0 9 2003

Спасибо ! энергии на бит передаваемой информации к мощности шума канала E

Конец презентации!

05.09.2003 г.

Moscow

НИИРадио Минсвязи РФ - т. (095)-261-54-44

ИКИ РАН т.(095)-333-23-56. и (095)-261-03-27.

www.mtdbest.iki.rssi.ru

E-mail: zolotasd@yandex.ru

т. д.: +7-095-573-51-32

моб.: +7-916-518-86-28

В.В.Золотарёв Характеристики МПД алгоритмов


ad