С61 Спутниковые системы связи: Учебное пособие для вузов

R
= 1
/
(
M
+ 1)
, где
M
— количество
составляющих кодеров. Затем систематические и проверочные биты

---

114
Р а з д е л 6
Ðèñ. 6.13.
Общая схема кодера турбокода
от всех составляющих кодеров объединяются в одно кодовое слово,
передаваемое по каналу связи.
Обычно при построении турбокодера используются два одинако-
вых рекурсивных систематических сверточных кодера без перемеже-
ния в первой ветви. Применение таких составляющих кодов совместно
с перемежителем позволяет уменьшить число кодовых слов низкого
веса, определяющих эффективность турбокода при большом уровне
шума в канале связи.
6.2.7. Коды LDPC
В последнее десятилетие теория помехоустойчивого кодирования
интенсивно развивается в направлении исследований, посвященных
синтезу итеративных алгоритмов декодирования и конструированию
итеративно декодируемых кодов. Вслед за турбокодами, начиная с
2004–2005 годов, на спутниковых линиях связи стали применяться
низкоплотностные коды, впервые описанные Галлагером еще в 60-х
годах XX века. В 70-х и 80-х годах коды с низкой плотностью про-
верок на четность (коды LDPC — low-density parity-check codes) не
считались перспективными. Тем не менее идеи Галлагера все же по-
лучили развитие в работах ряда исследователей. Было доказано, что
минимальное расстояние кодов Галлагера линейно растет с увеличени-
ем длины кодового слова и что также линейно возрастает сложность
алгоритма декодирования. Эти качества, а также прогресс СБИС-
технологий возвратили интерес к низкоплотностным кодам в конце
90-х годов, когда на примерах кодов LDPC большой размерности бы-
ло показано, что по эффективности они сравнимы и даже превосходят
турбокоды при равной длине кодового слова. В настоящее время те-
ория построения кодов LDPC развивается и продолжается совершен-
ствование алгоритмов декодирования. Тем не менее разработки уче-
ных, реализованные в виде специализированных СБИС-кодеков или
программных модулей для ПЛИС, уже нашли практическое приме-

---

Виды модуляции и помехоустойчивого кодирования
115
нение в различных областях связи, например на ВОЛС и в системах
WiMax. Использование кодов LDPC предусмотрено стандартом циф-
рового спутникового телефизионного вещания DVB-S.2.
6.2.8. Перемежители
Перемежение — безызбыточное преобразование цифрового пото-
ка, заключающееся в перестановке битов по определенному закону,
широко распространено в цифровых системах связи, в которых при-
меняется помехоустойчивое кодирование. Классическое предназначе-
ние перемежения — преобразование пачечной статистики ошибок, ха-
рактерной для некоторых каналов связи, в поток разнесенных оши-
бок со статистикой, позволяющей эффективно использовать коды и
алгоритмы декодирования, предназначенные для борьбы с ошибками
со случайной статистикой.
При таком подходе последовательность
на выходе кодера подвергается перемежению до передачи по каналу
и восстанавливается перед декодированием (рис. 6.14). Устройство
перемежения переупорядочивает (переставляет) символы передавае-
мой последовательности детерминированным образом. Обратную опе-
рацию, восстанавливающую исходный порядок следования символов,
выполняет устройство деперемежения.
Физический канал в спутниковых линиях, в отличие от ВЧ линий
связи, обычно не рассматривается как канал с пачечной структурой
ошибок, тем не менее возникающие при демодуляции сигнала одиноч-
ные ошибки после логических операций дифференциальной обработ-
ки и дескремблирования размножаются, приобретая характер пачки.
Декодирование сверточных кодов по алгоритму Витерби при опреде-
ленных условиях также порождает ошибки пачечной структуры. Эти
обстоятельства в большей степени определяют практику использова-
ния устройств перемежения и деперемежения в оборудовании линий
ССС.
Ðèñ. 6.14.
Применение переме-
жения при использовании по-
мехоустойчивого кодирования
Ðèñ. 6.15.
Применение перемежения
при каскадном помехоустойчивом коди-
ровании

---

116