160 likes | 280 Vues
Передача данных по каналам с большим уровнем шума:. Эффективные декодеры. д. т. н. В. В. Золотарёв. 0 1 0 0 0?1110? 01? 0 1 # ?. Основное ограничение теории кодирования. Всегда должно выполняться условие R<C !
E N D
Передача данных по каналам с большим уровнем шума: Эффективные декодеры д. т. н. В. В. Золотарёв 0 1 0 0 0?1110? 01? 0 1 # ?
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
По возможности - проще!!!Пример кодера для свёрточного кода с той же кодовой скоростью R=1/2. В.В.Золотарёв Эффективные декодеры
Нижние оценки вероятностей ошибки декодирования блоковых кодов с R=1/2 в ДСКДаже 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
Главные проблемы техники кодирования • 1.Декодировать – проще!. • 2. Достоверность – выше!. • 3.Максимально учитывать условия кодирования в реальных системах связи • 4. Как всего этого достичь? Итеративным методом!!! В.В.Золотарёв Эффективные декодеры
Принцип численного итеративного решения уравнения f(x)=0 (с 1972г.) - в течение 6 лет был перенесён в технику кодирования. На Западе этот подход открыли только в 1993г. (турбо коды) В.В.Золотарёв Эффективные декодеры
Принцип итеративного декодирования А всегда ли МПД достигнет истинного сообщения?Да, почти всегда! ? Сообщение Шум! Старт В.В.Золотарёв Эффективные декодеры
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 итеративныхметодов • Обычно «цена» решения ОД • (как у алгоритма Витерби) - экспоненциально растущий с длиной кода перебор, а тут - линейная сложность!!! В.В.Золотарёв Эффективные декодеры
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 nA=14 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры
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 - даже не ставилась В.В.Золотарёв Эффективные декодеры
Минимальная вычислительная нагрузка в МПД(число операций на бит) N=C1*d+C2*J где Ci - маленькие константы • это примерно в 100 раз (!!!) проще, чем у декодеров турбо кодов В.В.Золотарёв Эффективные декодеры
Что надо технике связи? • «Снижение энергетики канала связи на 1 дБ дает экономическую эффективность в миллион долларов» -Э. Р. Берлекэмп. (Обзор по кодированию,ТИИЭР, 1980, т.68, №5). Это – энергетический выигрыш кодирования - ЭВК!!! • В настоящее время при многократном росте стоимости сетей связи важность снижения энергетики многократно возросла (см. наш обзор в журнале «Электросвязь», №9, 2003г.) В.В.Золотарёв Эффективные декодеры
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
Новая технологическая революция – передача при минимальной энергетике В.В.Золотарёв Эффективные декодеры
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 Гости нашего сайта в январе 2004 г. Всем добро пожаловать! В.В.Золотарёв Эффективные декодеры
Спасибо ! Конец презентации! 10.02.2004 г. 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 Moscow В.В.Золотарёв Эффективные декодеры