7.3.6. Память путей и синхронизация

Лекции по Теоретическим основам цифровой связи   

7. Канальное кодирование: часть 2

7.3.6. Память путей и синхронизация

Требования к памяти декодера, работающего согласно алгоритму Витерби, растут с увеличением длины кодового ограничения как степенная функция. Для кода со степенью кодирования 1/n после каждого шага декодирования декодер держит в памяти набор из  путей.

Рис. 7.15. Операция сложения, сравнения и выбора при декодировании по алгоритму Витерби

С высокой степенью вероятности при превышении существующей глубины декодирования эти пути не будут взаимно непересекающимися [12]. Все  пути ведут к полной ветви, которая в конце концов разветвляется на разные состояния. Поэтому, если декодер сохраняет историю   путей, самые первые биты на всех путях будут одинаковы. Следовательно, простой декодер имеет фиксированный объем истории путей и выдает самые ранние биты произвольного пути каждый раз, когда продвигается на один уровень вглубь решетки. Требуемый объем сохраняемых путей будет равен следующему [12].

                                                       (7.10)

Здесь h - длина истории пути информационного бита на состояние. При уточнении, которое проводится для минимизации h, вместо самых ранних битов произвольных путей на выходе декодера используются самые ранние биты наиболее вероятных путей. Было показано [12], что значения h, равного 4 или 5 длинам кодового ограничения, достаточно, чтобы характеристики декодера были близки к оптимальным. Необходимый объем памяти и является основным ограничением при разработке декодеров, работающих согласно алгоритму Витерби. В серийно выпускаемых декодерах длина кодового ограничения равна величине порядка К = 10. Попытка повысить эффективность кодирования за счет увеличения длины кодового ограничения вызывает степенной рост требований к памяти (и сложности), как это следует из уравнения (7.10).

Синхронизация ответвляющихся слов — это процесс определения начала ответвляющегося слова в принятой последовательности. Такую синхронизацию можно осуществить, не прибавляя новую информацию к потоку передаваемых символов, поскольку можно видеть, что, пока принятые данные не синхронизированы, у них непомерно высокая частота появления ошибок. Следовательно, синхронизацию можно осуществить просто: нужно проводить сопутствующее наблюдение за уровнем частоты появления ошибок, т.е. нас должна интересовать частота, при которой увеличиваются метрики состояний, или частота, при которой сливаются выжившие пути на решетке. Параметр, за которым следят, сравнивается с пороговым значением, после чего соответствующим образом осуществляется синхронизация.







© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.