Передача данных по каналам с большим уровнем шума: д. т. н. В. В. Золотарёв Эффективные декодеры
Основное ограничение теории 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 Эффективные декодеры 2
По возможности - проще!!! Пример кодера для свёрточного кода с той же кодовой скоростью R=1/2. В. В. Золотарёв Эффективные декодеры 3
Нижние оценки вероятностей ошибки 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, В. В. Золотарёв Эффективные декодеры 4
Главные проблемы техники кодирования Декодировать – проще!. 2. Достоверность – выше!. 3. Максимально учитывать условия кодирования в реальных системах связи 4. Как всего этого достичь? Итеративным методом!!! 1. В. В. Золотарёв Эффективные декодеры 5
Принцип численного итеративного решения уравнения f(x)=0 (с 1972 г. ) в течение 6 лет был перенесён в технику кодирования. На Западе этот подход открыли только в 1993 г. (турбо коды) В. В. Золотарёв Эффективные декодеры 6
Принцип итеративного декодирования А всегда ли МПД достигнет истинного сообщения? Да, почти всегда! Сообщение Шум! ? Старт В. В. Золотарёв Эффективные декодеры 7
Многопороговое декодирование (МПД) Если МПД достаточно долго изменяет символы принятого сообщения, он может достичь решения оптимального декодера (ОД) при линейной сложности декодирования. Это - результат применения итеративных методов Обычно «цена» решения ОД (как у алгоритма Витерби) - экспоненциально растущий с длиной кода перебор, а тут - линейная сложность!!! В. В. Золотарёв Эффективные декодеры 8
Свёрточный 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 n. A=14 В. В. Золотарёв Эффективные декодеры 9
Обоснование эффективности нового метода 1. Применена специальная очень легкая для реализации итеративная процедура. 2. Построены специальные коды с минимальным уровнем группирования ошибок. 3. Осуществлена оптимизация многих сотен параметров декодера. Задачи 1 и 2 - «очень трудны» Задача 3 В. В. Золотарёвдаже не ставилась Эффективные декодеры 10
Минимальная вычислительная нагрузка в МПД (число операций на бит) N=C 1*d+C 2*J где Ci - маленькие константы -это примерно в 100 раз (!!!) проще, чем у декодеров турбо кодов В. В. Золотарёв Эффективные декодеры 11
Что надо технике связи? «Снижение энергетики канала связи на 1 д. Б дает экономическую эффективность в миллион долларов» - Э. Р. Берлекэмп. (Обзор по кодированию, ТИИЭР, 1980, т. 68, № 5). Это – энергетический выигрыш кодирования - ЭВК!!! В. В. Золотарёв Эффективные декодеры 12
Проблемы цифрового вещания, которые решает МПД 1. Обеспечение высокой скорости обработки (для телевидения) 2. Удовлетворение требованиям стандартов по достоверности без использования каналов обратной связи. 3. Гарантированную успешную передачу закодированных ( «сжатых» ) изображений, которые оказываются особенно «хрупкими» , весьма чувствительными к ошибкам, возникающим при передаче. В. В. Золотарёв Эффективные декодеры 13
Новая технологическая революция – передача при минимальной энергетике В. В. Золотарёв Эффективные декодеры 14
Гости нашего сайта в январе 2004 г. Всем добро пожаловать! Top 18 of 18 Total Countries # Hits Files KBytes Country 1 1351 55. 78% 935 88. 63% 102015 60. 97% Russian Federation 2 853 35. 22% 610 57. 82% 46268 27. 65% Unresolved/Unknown 3 110 4. 54% 55 5. 21% 6870 4. 11% US Commercial 4 45 1. 86% 31 2. 94% 4486 2. 68% Network 5 14 0. 58% 14 1. 33% 1525 0. 91% Estonia 6 10 0. 41% 10 0. 95% 465 0. 28% France 7 10 0. 41% 10 0. 95% 1185 0. 71% Ukraine 8 5 0. 21% 4 0. 38% 1251 0. 75% Israel 9 4 0. 17% 4 0. 38% 301 0. 18% Hungary 10 4 0. 17% 4 0. 38% 342 0. 20% Romania 11 3 0. 12% 3 0. 28% 555 0. 33% Germany 12 3 0. 12% 3 0. 28% 488 0. 29% Lithuania 13 2 0. 08% 2 0. 19% 312 0. 19% Austria 14 2 0. 08% 2 0. 19% 440 0. 26% Belgium 15 2 0. 08% 2 0. 19% 216 0. 13% Canada 16 2 0. 08% 2 0. 19% 327 0. 20% Thailand 17 1 0. 04% 1 0. 09% 182 0. 11% Kazakhstan 18 1 0. 04% 1 0. 09% 86 0. 05% Mauritius В. В. Золотарёв Эффективные декодеры 15
НИИРадио Минсвязи РФ - т. (095)-261 -54 -44 ИКИ РАН т. (095)-333 -23 -56 www. mtdbest. iki. rssi. ru E-mail: zolotasd@yandex. ru т. д. : +7 -095 -573 -51 -32 моб. : +7 -916 -518 -86 -28 10. 02. 2004 г. В. В. Золотарёв Эффективные декодеры 16
Скачать презентацию Передача данных по каналам с большим уровнем шума
0af4b942ded1c824bdc45e508dec9557.ppt