14. Каскадные коды: определение, классификация, основные параметры, достоинства и недостатки.

Сущность в каскадировании 2^х или более кодов, при этом на каждом уровне кодирования можно использоваль либо одинаковы оды, либо различные.

Формируются путем последовательного кодирования как информационных так и кодовых символов, количество используемых кодов определяется как количество каскадов

При использование двух кодов – двухкаскадный код.

На практике используются 2-х каскадные коды

Параметры как в матричных и итеративных

К – общее количество информационных символов = к1*к2

N=n1*n2 (количество кодовых символов двумерного матричного кода)

R=K/N скорость передачи

d_0m = d₀₁ * d₀₂ – минимальное кодовое расстояние двумерного матричного кода

d₀₁ и d₀₂ - минимальное расстояние по строкам и столбцам

П ри построении используются разные типы помехоустойчивых кодов, а именно циклические и сверточные

РС СК n(t)

Внешний кодер

Внутренний кодер

модулятор

КС

Внешний декодер

Внутренний декодер

демодулятор

Для внешнего кодера чаще используются коды Рида-Саламона, а для внутреннего –свёрточные.

Достоинства: высокая корректирующая способность

Недостатки: высокая избыточности

Использование: сети wi-fi, наземное, спутниковое, цифровое телевидение.

15. Турбокоды: определение, назначение, классификация, основные параметры двухкомпазиционного сверточного турбокода с и , достоинства и недостатки.

Ту́рбо-код — параллельный каскадный блоковый систематический код, способный исправлять ошибки, возникающие при передаче цифровой информации по каналу связи с шумами. Синонимом турбо-кода является известный в теории кодирования термин — каскадный код.

Турбо-код состоит из каскада параллельно соединённых систематических кодов. Эти составляющие называются компонентными кодами. В качестве компонентных кодов могут использоваться свёрточные коды, коды Хемминга, Рида — Соломона, Боуза — Чоудхури — Хоквингема и другие. В зависимости от выбора компонентного кода турбо-коды делятся на свёрточные турбо-коды и блоковые коды-произведения.

Важнейшими операциями турбокодов явлеются

- перемежение на передающей стороне турбосимволов

- вторичное кодирование данных символов с передачей в канал связитолько проверочных символов

Турбокоды могут иметь 2,3… ступеней кодирования, декодирования

Принцип построения турбокодов зависит kак от типов кода, так и от алгоритма декодирования

Так например структурная схема кодека двухпозиционного турбокода с использованием сверточного кода имеет следующее построение

Сверточный код с R=1/2, L=50%

ИИ

ФПСк₁ р₁ МХ

перемежитель ФПСк₂ р₂

i-тый перемеж.

d₀=4 d_отк=d₀₁*d₀₂=16

k₀=1 n₀=k₀+2=3

p₁+p₂=2

R_TK= k₀\n₀=1\3

Z_TK=66%

ko- колектор ошибки

DMX ko₁

МЭ выход

p₁’ декодир.устр-во инф.символ

1-ой степени ko₂

p₂’ деперемеж-ль ДКУ

2-ой степ. МЭ_- мажоритар.элемент

Преимущества. Наиболее близко подходят к границе Шеннона, теоретическому пределу максимальной пропускной способности зашумленного канала. Турбо-коды позволяют увеличить скорость передачи информации, не требуя увеличения мощности передатчика. Независимость сложности декодирования от длины информационного блока, что позволяет снизить вероятность ошибки декодирования путём увеличения его длины.

Недостатки. Относительно высокая сложность декодирования и большая задержка, которые делают их неудобными для некоторых применений. Сравнительно небольшое кодовое расстояние (то есть минимальное расстояние между двумя кодовыми словами в смысле выбранной метрики).

Применение. Турбо-коды активно применяются в системах спутниковой и мобильной связи, беспроводного широкополосного доступа и цифрового телевидения. Турбо-коды утверждены в стандарте спутниковой связи DVB-RCS. Турбо-коды также нашли широкое применение в мобильных системах связи третьего поколения (стандарты CDMA2000 и UMTS).