Главная > Помехоустойчивое кодирование > Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

6.6.3. Хранение и обновление метрик путей

Решетчатая диаграмма, произвольного кода с может быть разбита на базисные модули, показанные на рис. 6.22. Отсюда вытекает, что блок декодера, выполняющий функции хранения и обновления метрик путей, может быть реализован с помощью нескольких вычислительных элементов, аналогичных изображенному на рис. 6.23. Такой элемент состоит из двух сумматоров, за которыми следуют устройство сравнения и ячейка памяти. По очевидным причинам реализуемая этим элементом функция называется «сложить-сравнить-выбрать» Для кода с длиной кодового ограничения устройство должно содержать таких модулей. При низких скоростях для всех элементов базисного модуля (кроме ячеек памяти) можно организовать работу в режиме разделения времени, однако при высоких скоростях следует увеличивать число модулей. Как видно, сложность устройства

Рис. 6.22. Базисный модуль в решетчатой диаграмме сверточного кода со скоростью

Рис. 6.23. Структурная схема элемента «сложить-сравнить-выбрать» для кода с содержащая ячейки памяти запоминания метрики пути

линейно растет с ростом числа двоичных символов, необходимых для представления метрик путей. В полностью параллельных устройствах все достигнутые здесь упрощения оказываются весьма существенными. поскольку они повторяются 2 раз.

Покажем прежде всего, что для любого кода с максимальное значение метрики не превышает где максимальное значение метрики для одного ребра. Это сразу станет ясным, если считать, что наилучшему состоянию соответствует значение 0, а любой другой путь должен слиться с этим путем не позднее чем после шагов. На каждом шаге приращение не превышает так что общее значение не может превышать Ясно, конечно, что для успешного применения этой оценки следует нормировать метрику, соответствующую наилучшему пути. Если при этом значение метрики превосходит указанное нормирование не приводит к дополнительному ухудшению характеристик.

В действительности, область значений метрики можно существенно уменьшить ценой незначительного ухудшения характеристик системы. Хотя, на первый взгляд, этот факт кажется удивительным, он становится более понятным, если заметить, что путь с большим значением метрики почти наверняка не может быть истинным, поскольку большое значение метрики может возникнуть лишь в результате появления нескольких маловероятных ошибок. Таким образом, ограничение области значений метрики

Рис. 6.24. Характеристики кода с для различных значений числа уровней квантования демодулятора и области значений метрики (с разрешения Р. С. Дэвиса)

затрагивает лишь пути, которые почти наверняка не являются истинными.

На рис. 6.24 показаны характеристики системы с для некоторых ограничений на область значений метрики (8, 16 или для сравнения приведены характеристики системы с (любезно предоставленные Р. С. Дэвисом в частном порядке). В случае конечного числа уровней квантования демодулятора и конечной области значений метрики путей для вычисления использовалась аддитивная граница. Она же применялась для оптимизации таблицы метрик ребер. Заметим, что система с четырехбитовой метрикой путей лишь на хуже системы с Функция ССВ при может быть реализована на одной БИС. Заметим также, что ограничение значений метрики путей до 3 бит по сравнению с приводит к ухудшению характеристик, составляющему лишь примерно Этот факт является весьма существенным, поскольку при такой области значений метрики функцию ССВ можно реализовать, используя лишь постоянную память. В построенных к настоящему времени устройствах используются оба эти подхода.

Следует также заметить, что устройство ССВ для кода обычно содержит несколько элементов, аналогичных изображенным на рис. 6.23. Однако для таких кодов, как выколотые, достаточно лишь модуля, изображенного на рис. 6.23. Столь же полезными оказываются методы ограничения значений метрики. Таким образом, при реализации кодов с большими скоростями использование подхода выколотого кода приводит к существенному упрощению устройств ССВ.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление