Построение матрицы блока турбо кода в процессе кодирования. Подготовил: студент группы КЭ-223 Савин И.А. Проверил: доцент кафедры ИКТ Спицын В.С.

Широкое применение помехоустойчивого кодирования в современных цифровых системах связи обусловлено тем, что оно является эффективным средством приведения параметров системы к желаемому компромиссу между достоверностью передачи, необходимой мощностью и пропускной способностью.

В настоящее время известно большое количество достаточно мощных кодов с высокой исправляющей способностью при высоких информационных скоростях. Однако их применение ограничено сложностью реализации оптимальных декодеров, обеспечивающих минимум вероятности ошибочного декодирования. По этой причине на практике чаще всего используются составные или каскадные коды. В таких конструкциях множество символов кодового слова может быть разбито на различные подмножества, сформированные на основе коротких кодов, допускающих простые в реализации процедуры декодирования.

Принцип построения турбоходов Турбокоды представляют собой сравнительно новый тип кодов для исправления ошибок, возникающих при передаче цифровой информации по каналам связи с шумами. Впервые они были введены в рассмотрение французским исследователем К. Берру в 1993 году и сразу же привлекли к себе пристальное внимание специалистов в области помехоустойчивого кодирования. Причина этому уникальная способность турбоходов обеспечивать характеристики помехоустойчивости передачи информации, близкие к теоретически достижимым значениям при умеренной сложности реализации кодеков.

Проиллюстрируем принцип построения турбоходов на примере двумерного блочного турбо кода (рис. 2).

Принцип работы турбо кода, где с выхода одного декодера подается входной сигнал на следующий декодер, в чем-то напоминает работу турбокомпрессора в двигателях внутреннего сгорания. Турбокомпрессор использует выхлопные газы двигателя (выход) для питания вентилятора турбины (вход), усиливая тем самым подачу воздуха. Таким образом объясняется наличие термина «турбо» в названии технологии турбо кода. Турбокоды это циклично декодируемые коды.

Технология турбо кода наилучшим образом иллюстрируется на примере, где в качестве составных кодов используются блочные коды. Рассмотрим расширенный кода Хемминга (8,4), изображенный на схеме на рис. 3. Этот код использует четыре информационных бита, вычисляет 4 бит четности добавляет их к информационным битам для создания 8 битного кодового слова для передачи: I 1.1 I 1.2 I 1.3 I 1.4 P H1.1 P H1.2 P H1.3 P H1.4 и т. д. Здесь I соответствует информационному биту и P соответствует битам четности или избыточности.

Двумерный код продукта построенный из такого (8,4) расширенного кода Хэмминга может выглядеть следующим образом: где I информационный бит (числовой индекс показывает номер столбца и номер строки); PH бит четности для каждого кодового слова, построенного по горизонтали (числовой индекс показывает номер строки и количество бит в слове); PV бит четности для каждого кодового слова, построенного вертикально (числовой индекс показывает номер столбца и количество бит в слове); PVH бит четности кодированных битов четности (числовой индекс показывает номер столбца и номер строки, использованных для вычисления полностью).

Результирующая матрица представляет собой турбоход. Построенный из линейных блочных кодов, турбоход обладает свойствами всех строк и всех столбцов, образующих кодовые слова. Различные коды могут использоваться для горизонтального и вертикального блоков, что позволяет обеспечить широкий спектр скоростей передачи кода и размеров блоков.

Спасибо за внимание!