Передача данных по каналам с большим уровнем шума: д. т. н. В. В. Золотарёв. - презентация

1

2 Передача данных по каналам с большим уровнем шума: д. т. н. В. В. Золотарёв

3 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры2 Основное ограничение теории кодирования Всегда должно выполняться условие R

4 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры3 По возможности - проще!!! Пример кодера для свёрточного кода с той же кодовой скоростью R=1/2.

5 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры4 Нижние оценки вероятностей ошибки декодирования блоковых кодов с R=1/2 в ДСК Даже коды длины n=1000 неэффективны при вероятности ошибки в канале Ро>0.08. А теория-то утверждает, что можно успешно работать при Ро

6 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры5 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!!!

7 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры6 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)

8 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры7 Принцип итеративного декодирования А всегда ли МПД достигнет истинного сообщения? Да, почти всегда! ? Сообщение Шум! Старт

9 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры8 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 итеративных методов Обычно «цена» решения ОД ( как у алгоритма Витерби) - экспоненциально растущий с длиной кода перебор, а тут - линейная сложность!!! а тут - линейная сложность!!!

10 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры9 Рис. 1. Многопороговый декодер сверточного СОК с R=1/2, d=5 и n A =14 Свёрточный многопороговый декодер для кода с R=1/2, d=5 и 3 итерациями

11 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры10 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

12 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры11 Минимальная вычислительная нагрузка в МПД (число операций на бит) N=C 1 *d+C 2 *J где Ci - маленькие константы -это примерно в 100 раз (!!!) проще, чем у декодеров турбо кодов

13 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры12 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.)

14 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры13 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.

15 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры14 Новая технологическая революция – передача при минимальной энергетике

16 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры15 Top 18 of 18 Total Countries #HitsFilesKBytesCountry % % % Russian Federation % % % Unresolved/Unknown % % % US Commercial % % % Network % % % Estonia % % % France % % % Ukraine % % % Israel % % % Hungary % % % Romania % % % Germany % % % Lithuania % % % Austria % % % Belgium % % % Canada % % % Thailand % % % Kazakhstan % % % Mauritius Гости нашего сайта в январе 2004 г. Всем добро пожаловать!

17 В.В.Золотарёв Эффективные декодеры г. НИИРадио Минсвязи РФ - т. (095) ИКИ РАН т. (095) т. д.: моб.: