2024, випуск 2, c. 39-46

Одержано 22.03.2024; Виправлено 28.04.2024; Прийнято 28.05.2024

Надруковано 09.06.2024; Вперше Online 14.06.2024

https://doi.org/10.34229/2707-451X.24.2.4

Попередня  |  ПОВНИЙ ТЕКСТ  |  Наступна

 

УДК 519.85

Удосконалені алгоритми декодування згорткових кодів

К.П. Сосненко

Інститут кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України, Київ

Листування: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 

Вступ. Розглянута реалізація алгоритму Вітербі забезпечує зниження апаратних і часових витрат на декодування кодових послідовностей, що згортаються, і може бути застосована для напівнатурного моделювання існуючих засобів передачі даних (наприклад, у супутниковому зв'язку).

Мета роботи. Показати, як при моделюванні процесів кодування і декодування згорткових кодів за удосконаленим алгоритмом Вітербі, а також реалізація його на  доступних у даний час великих інтегральних схемах типу FPGA, що перепрограмовуються, дозволили знизити в 2 рази число тактів читання метрик і треків  з оперативної пам'яті (RAM).

Результати. Дворазове зниження числа тактів читання метрик і треків (вхідних послідовностей або зворотних покажчиків) з оперативної пам'яті досягається при спільній обробці двох вузлів приймачів, що мають спільні для них два вузли джерела.

 Порівняно невеликі витрати на апаратний обчислювач метрик ребер дозволяють організувати паралельний підрахунок, компарування і мультиплексування метрик і треків двох джерел на входах блокової RAM. Двухпортова блокова пам'ять дає можливість істотно (до двох разів) прискорити процес декодування, відмовитись від буферних регістрів метрик і треків.

Висновки. Декодер Вітербі, широко застосовується у системах зв'язку і є практичним методом виправлення помилок при великій швидкості передачі сигналу в сучасних телекомутаціонних системах зв'язку. Декодер  Вітербі призначений для декодування кодів які згортаються і є оптимальним у сенсі мінімізації ймовірності помилки. Перевага декодера Вітербі полягає у тому, що його складність це лінійна функція кількості символів у послідовності кодових слів.

Крім того, алгоритм Вітербі широко застосовується у системах розпізнавання образів, що використовують приховані марківські моделі.

 

Ключові слова: коди, які згортаються, алгоритм Вітербі, базис ПЛІС, метрики.

 

Цитувати так: Сосненко К.П. Удосконалені алгоритми декодування згорткових кодів. Cybernetics and Computer Technologies. 2024. 2. С. 39–46. https://doi.org/10.34229/2707-451X.24.2.4

 

Список літератури

           1.     Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. М.: Вильямс, 2007. 1104 с.

           2.     Патент США 8943392 Чоудхури и др. 27 января 2015.

           3.     Патент України № 73867. Опубл. 2006 р. Бюл. № 6.

           4.     Патент США 4979175 Портье; Джеффри А. (Темпе, Аризона). 18 грудня 2015.

           5.     Морелос-Сарагоса Р. Искусство помехоустойчивого кодирования. Методы, алгоритмы, применение. М.: Техносфера, 2005.

           6.     Золотарёв В.В., Овечкин Г.В. Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмы: Справочник. М.: Горячая линия–Телеком, 2004.

           7.     Чичирин Е.Н. Перестраиваемая структура декодера Витерби в базисе ПЛИС Xilinx. Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2015. № 14. С. 40–49. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Kzms_2015_14_6

           8.     Сосненко Е.П. Сравнительный анализ сред реализаций декодера сверточного кода. Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2015. № 14. С. 127–133. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122852

           9.     Опанасенко В.М., Лісовий О.М. Формалізація процесу проектування обчислювальних пристроїв та систем на базі ПЛІС. Комп'ютерні засоби, мережі та системи. 2009. № 8. С. 58–63. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/6528

       10.     Карташевский В.Г., Мишин Д.В. Прием кодированных сигналов в каналах с памятью. Радио и связь, 2004.

 

 

ISSN 2707-451X (Online)

ISSN 2707-4501 (Print)

Попередня  |  ПОВНИЙ ТЕКСТ  |  Наступна

 

 

            Випуски

 

© Вебсайт та оформлення. 2019-2024,

Інститут кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України,

Національна академія наук України.