Universitatea Națională Eurasiatică. LN Gumilev, Astana
decodare cu feedback
cod convoluție este descrisă de trei numere întregi n, k și K. Din purtarea codului numit gradul de codificare (informații, Com dyaschayasya pe biți codificați) și este o măsură a adăugat redundante. Integerul K este un parametru, numit lungimea constrângerii de cod.
Codificatorul convoluțional convențional prezentat în Figura 1 este implementat cu un registru de deplasare kK-bit și modul modulo modulo 2, unde K este lungimea constrângerii de cod [1].
Figura 1 - Encoder convoluțional cu lungimea de constrângere a codului K și
gradul de codificare k / n
Lungimea constrângerii de cod este numărul de schimbări k-bit, după care un bit de informație poate afecta ieșirea codorului. În fiecare punct de timp k, biții noi sunt mutați în locul primelor cifre k din registru. Toți biți din registru sunt mutați de către k biți spre dreapta, iar datele de ieșire ale nenderelor sunt eșantionate succesiv. dând, ca rezultat, biți de cod. Aceste simboluri de cod sunt apoi folosite de modulator pentru a genera semnale care vor fi transmise pe canal. Deoarece pentru fiecare grup de intrare al biților k al mesajului există n biți de cod, gradul de codare este egal cu bitul de mesaj pentru un bit de cod, unde k<п.
Vom lua în considerare coderele conviniare binare utilizate frecvent pentru care k = 1, adică acei codificatori în care biții mesajului sunt mutați câte un bit la un moment dat [2, 3]. Pentru un astfel de codificator, la momentul celui de-al doilea moment, bitul mesajului mi. va fi mutat în locul primei cifre a registrului de deplasare. Apoi, toți biți anteriori din registru vor fi mutați un bit spre dreapta, iar semnalul de ieșire n al totalizatorilor va fi digitizat și transmis secvențial. Deoarece pentru fiecare bit de mesaj există un bit de cod, gradul de codare va fi egal cu. La timp ti. simbolurile codului n disponibile constituie cuvântul codului i-e al ramurii. unde este simbolul codului j aparținând cuvântului i-al codului ramurii. kK - registrul de deplasare a biților va fi numit registrul de biți K, iar lungimea constrângerii de cod K este lungimea constrângerii de cod în biți.
Decodorul de feedback realizează o schemă de luare a deciziilor greu pentru bitul de informație din bitul j, pornind de la valorile obținute prin descărcările j, j + 1. j + m. unde m este un număr întreg predeterminat pozitiv. H Erez lungime L-bine feedforward §i semnifica, care este definit ca L = m + 1. L - este numărul de simboluri de cod primite, exprimate în termenii unui număr corespunzător de biți de intrare zadeyst- Vova să decodeze biții de informație. Decizia dacă bitul de date este adoptat 0 sau 1, în funcție de calea pe care o ramură distanța minimă Hamming devine fereastra de preemțiune de descărcare în descărcarea de gestiune j j + m. Să explicăm acest lucru cu un exemplu concret.
Luați în considerare un decodor de feedback pentru un cod convoluțional cu o rată de codare de 1/2, care este prezentată în Figura 2.
Figura 2 - Coder convoluție cu o rată de codare de 1/2 și
lungimea constrângerii de cod K = 3
Figura 3 prezintă o diagramă a core-vovidnaya și decodorul lucru cu feedback-ul atunci când L = 3. Cu alte cuvinte, atunci când decodificarea bit j al decodorului ramură cuprinde o cale de j ramură. j + 1 și j + 2.
Pornind de la primul decodorul ramură 2 calculează L (opt) din totalul metricilor la distanță Hamming de căi și determină că bitul pentru prima ramură este zero, în cazul în care calea de distanță minimă este conținută în partea de sus a arborelui, iar unitatea, în cazul în care calea de distanța minimă este în partea de jos părți ale unui copac. Se acceptă secvența Z = 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1. Luați în considerare opt căi din momentul t1. până la timp t3 în blocul A. (Figura 3). și calculați valorile prin compararea acestor opt căi pentru primele șase simboluri de coduri primite (trei ramificații în profunzime înmulțite cu două simboluri pentru ramură). Pornind de la calea de sus și notând valorile Hamming ale căilor comune. se poate observa că acestea au următoarele valori:
valorile din partea superioară 3, 3, 6, 4
metricile din partea de jos 2, 2, 1, 3
Figura 3 - Exemplu de decodificare cu feedback
Cea mai mică măsură este cuprinsă în partea inferioară a copacului. Prin urmare, primul bit decodat este unul și este determinat prin deplasarea în jos pe copac. Următorul pas va fi extinderea fundului arborelui (calea supraviețuitoare) cu un pic mai adânc, iar aici se vor calcula din nou opt valori, acum pentru momentele t2 - t4. Având astfel primite două simboluri decodate, acum este posibil să se mute două simboluri la dreapta și să se înceapă calculul valorilor traseului din nou, dar deja pentru șase simboluri de cod. Această procedură este vizibilă în blocul B. Și din nou, urmând metricile căilor superioare și inferioare, găsim următoarele:
metricile părții superioare 2, 4, 3, 3
valorile părții de jos 3, 1, 4, 4
Metrica minimă pentru secvența recepționată așteptată se află în partea de jos a blocului B. De aceea, al doilea bit decodat este, de asemenea, unul.
Procedura continuă până când întregul mesaj este decodificat. Decodorul se numește decodor cu buclă închisă. soluția găsită este alimentată înapoi la decodor, apoi utilizată pentru determinarea unui subset al căilor de cod care vor fi luate în considerare în continuare. Într-un canal BSC simetric binar, un decodor de feedback poate fi aproape la fel de eficient ca un decodor Viterbi. În plus, poate corecta toate cele mai probabile modele de eroare care au un factor de greutate mai mic sau egal cu. unde df este decalajul de cod. Un important parametru de proiectare feedback-ul decodor convoluțională este lungimea feedforward L. Creșterea L conduce la o eficiență mai mare de codificare, dar perete distribuit decodor de design complexitate.
2. Gallagher R. Teoria informațiilor și comunicarea fiabilă. M. Soviet Radio, 1974, 720 p.
3. Fano R. M. Discuție euristică despre decodificare. IRE Trans. Inf. Teoria, voi. IT9. n. 2,1963, p. 64-74.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: