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
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