Рекомендуем

Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмыЗолотарёв В.В., Овечкин Г.В. Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмы100 р.
Стохастическая информатика: инновации в информационных системахОсмоловский С.А. Стохастическая информатика: инновации в информационных системах
Технология OFDMБакулин М.Г., Крейнделин В.Б., Шлома А.М., Шумов А.П. Технология OFDM

Книга

Теория и алгоритмы многопорогового декодирования

Под ред. чл.-кор. РАН, профессора, доктора техн. наук Ю.Б. Зубарева
2-е изд., стереотип.
2014 г.
266 стр.
Тираж 300 экз.
Формат 60х90/16 (145x215 мм)
Исполнение: в мягкой обложке
ISBN 978-5-9912-0351-7
ББК 32.811.4
УДК 621.391.15
Аннотация

В монографии изложено современное состояние теории и прикладных вопросов многопорогового декодирования. Описаны конкретные методы коррекции ошибок в каналах с большим уровнем шума на основе итеративных многопороговых процедур для блоковых и свёрточных кодов. Даны оценки сложности процедур коррекции ошибок при программной и аппаратной реализациях. Рассмотрены алгоритмы декодирования каскадных кодов на базе внешних кодов с контролем по чётности и параллельного кодирования. Предложены мажоритарные декодеры для недвоичных кодов, более эффективных, чем коды Рида – Соломона. Проанализированы специальные алгоритмы исправления стираний, сжатия данных и другие методы обеспечения высокой достоверности при передаче данных по каналам с шумами, основанные на идеях многопорогового декодирования.

Для специалистов в области теории и техники кодирования, разработчиков систем связи, студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

Оглавление

Предисловие научного редактора 3

От автора 11

Введение 18

ГЛАВА 1. ЗАДАЧА КОДИРОВАНИЯ В ТЕХНИКЕ СВЯЗИ 22
1.1. Линейные коды 22
1.2. Единство блоковых и сверточных кодов 27
1.3. Каналы связи 30
1.4. Каналы с многопозиционными системами сигналов 34
1.5. Алгоритмы декодирования корректирующих кодов 36
1.6. Эффективность декодирования 37
1.7. Длины используемых кодов 44
1.8. Основные требования к новым алгоритмам 45

ГЛАВА 2. ПРИНЦИП РОСТА ПРАВДОПОДОБИЯ РЕШЕНИЯ МНОГОПОРОГОВОГО ДЕКОДЕРА 46
2.1. Эффективность и сложность: выбор направления исследований 46
2.2. Принцип глобальной оптимизации функционала 51
2.3. Алгоритм многопорогового декодирования 55
2.4. Гауссовский канал 67
2.5. Недвоичные коды 69
2.6. Декодирование в каналах со стираниями 77
2.7. Несистематические коды 78
2.8. Многопозиционные системы сигналов 80
2.9. Сжатие данных 81
2.10. Расширение области приложения принципов МПД 84
2.11. Выводы 85

ГЛАВА 3. РАЗМНОЖЕНИЕ ОШИБОК В МАЖОРИТАРНЫХ ДЕКОДЕРАХ 87
3.1. Понятие размножения ошибок 87
3.2. Размножение ошибок в сверточных самоортогональных кодах 90
3.3. Блоковые самоортогональные коды 96
3.4. Интегральные оценки размножения ошибок 101
3.5. Группирование ошибок в равномерных кодах 104
3.6. Недвоичные коды 110
3.7. Группирование ошибок в кодах максимальной длины 115
3.8. Зависимость решений декодеров в каналах со стираниями 117
3.9. Построение кодов с малым уровнем размножения ошибок 119
3.10. Выводы 123

ГЛАВА 4. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ МНОГОПОРОГОВОГО ДЕКОДИРОВАНИЯ 126
4.1. Методы оценок характеристик 126
4.2. Самоортогональные коды 129
4.3. Многопороговые процедуры для недвоичных кодов 136
4.4. Нижние оценки вероятности ошибки недвоичного оптимального декодера 139
4.5. Характеристики мягких МПД алгоритмов 142
4.6. Характеристики МПД для каналов со стираниями 143
4.7. Методы улучшения верхних оценок характеристик алгоритма 146
4.8. Границы эффективного использования мажоритарных методов 147
4.9. Методы улучшения характеристик МПД 151
4.10. Улучшение оценок характеристик мягких МПД 154
4.11. Выводы 157

ГЛАВА 5. ХАРАКТЕРИСТИКИ МНОГОПОРОГОВОГО АЛГОРИТМА 158
5.1. Экспериментальные методы исследования 158
5.2. Системы имитационного моделирования 159
5.3. Характеристики МПД в двоичном симметричном канале 160
5.4. Характеристики МПД в гауссовских каналах 162
5.5. Малоизбыточные коды 163
5.6. Недвоичные декодеры многопорогового типа 163
5.7. Декодирование в стирающих каналах 166
5.8. Сжатие данных на базе МПД 167
5.9. Сложность программной реализации 169
5.10. Требования к аппаратуре кодирования 172
5.11. Характеристики МПД декодеров на ПЛИС 174
5.12. ЭВК алгоритмов декодирования 176
5.13. Адаптивность алгоритмов МПД 177
5.14. Оптимизация параметров декодеров МПД 180
5.15. Выводы 180

ГЛАВА 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МНОГОПОРОГОВЫХ ДЕКОДЕРОВ В СЛОЖНЫХ СИСТЕМАХ 182
6.1. Сложные системы кодирования 182
6.2. Использование МПД в каскадных схемах 183
6.3. Каскадирование при использовании кодов с проверкой на четность 185
6.4. Сверточные декодеры в каскадном коде с контролем по четности 188
6.5. Использование МПД с многопозиционными системами модуляции 191
6.6. Использование МПД для кодов с неравной защитой символов 193
6.7. Применение МПД в схемах параллельного кодирования 194
6.8. Декодирование кодов с выделенными ветвями 199
6.9. Характеристики аппаратных средств кодирования 207
6.10. Кодирование в каналах с неравномерной энергетикой 209
6.11. Применение МПД в каналах со сложной структурой потоков ошибок 212
6.12. Выводы 212

Заключение 215

Рекомендации для дальнейших исследований 223

The summary 225

Приложение

Предметный указатель 248