УСТРОЙСТВО МНОГОУРОВНЕВОГО МАЖОРИТАРНОГО ДЕКОДИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНЫХ КОДОВ

Предполагаемое устройство относится к электросвязи и может быть использовано для исправления ошибок в каналах связи, подверженных воздействию помех.
Помехоустойчивое кодирование является одним из способов решения проблемы искажения в процессе передачи сигналов шумами и помехами, действующими в каналах связи. Существует множество помехоустойчивых кодов и методов их декодирования [1], характеризующихся высокой эффективностью. Все известные методы по своей эффективности далеки от максимальных возможностей, поэтому есть смысл продолжать работать в направлении по улучшению их корректирующей способности. Среди всех алгоритмов декодирования мажоритарные схемы обладают самой простой реализацией, эти методы можно усложнять, чтобы повысить эффективность от их работы.
Задача заявляемого решения на предполагаемую полезную модель состоит в повышении эффективности от работы некоторого любого мажоритарного устройства декодирования в канале с аддитивным белым гауссовским шумом.
Для получения технического результата необходимо следующее устройство (структурная схема представлена на фиг.1), позволяющее улучшить характеристики любого мажоритарного метода декодирования.
1
N
Устройство состоит из следующих восьми блоков: блоки 1-1(мажоритарные декодеры с различными настройками) являются входами устройства, на них поступают информационные и проверочные биты из канала, их выходы связаны со вторым блоком выделения жестких решений и надежностей, с выходов второго блока информация подается на блоки 3
(жесткие решения) и блоки 4 (значения надежностей), информация с выходов всех блоков 3 попадает в блок определения жестких решений 6, входной информацией для блока определения надежностей 5 являются данные со всех выходов блоков 4, блок 7 формирования мягких решений, входы которого - это выходы блоков 5 и 6, подает на выход мягкие решения, входами последнего, 8 блока (мажоритарного декодера), являются выход блока 7 и проверочная часть данных из канала, выход блока 8 является выходом предлагаемого мажоритарного многоуровневого устройства декодирования.
1
N
Устройство работает следующим образом. На вход каждого из N мажоритарных декодеров с различными настройками (блоки 1-1) подаются информационная и проверочная последовательности битов из канала с некоторой надежностью. Все N декодеров выносят мягкие решения относительно декодируемых символов.
1
N
1
N
Полученные мягкие решения поступают на вход блока 2, который выделяет из мягкого решения для каждого бита его жесткое значение и его надежность. Жесткие значения битов заносятся в регистр 3 (блоки 3-3), а надежность битов - в регистр 4 (блоки 4-4).
Данные со всех регистров 3 попадают в блок 6 определения жестких значений, который принимает решение относительно нового значения каждого бита на основе решений каждого из N мажоритарных декодеров с различными настройками.
С регистров 4 данные поступают в блок 5 определения надежностей, в котором для каждого бита блока определяется некоторым способом его надежность, на основе надежностей этого бита, принятых всеми N декодерами.
Данные с блоков 5 и 6 подаются на вход блока формирования мягких решений 7, который объединяет жесткие значения битов и их надежности. На выходе получаем новые, скорректированные мягкие решения.
Полученные решения снова передаются для декодирования в еще один мажоритарный декодер на вход блока 8. В качестве проверочных символов берутся значения, полученные из канала.
Положительный эффект, а именно повышение эффективности, достигается за счет того, что на основе решений нескольких мажоритарных декодеров выбирается наиболее точное решение о значении декодируемых битов.
Выходом многоуровневого мажоритарного устройства декодирования линейных кодов является выход последнего (восьмого) блока-мажоритарного декодера.
Результаты моделирования показывают, что применение предлагаемого устройства позволяет повысить эффективность декодирования при некотором увеличении сложности. Например, декодирование информационных бит, при использовании линейного кода с кодовой скоростью 4/8 и кодовым расстоянием 9, с помощью пяти многопороговых декодеров [2] с различными настройками при 20 итерациях декодирования, дополнительный энергетический выигрыш составил 0,5 дБ (фиг.2).
ЛИТЕРАТУРА
1. Золотарев В.В., Овечкин Г.В. Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмы. Справочник. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004. - 126 с.
2. Золотарев В.В. Теория и алгоритмы многопорогового декодирования. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 279 с.