Принципи побудови каскадних кодів

Каскадний код

Вступ

Каскадні коди. Завадостійкість систем зв’язку при різних видах модуляції

Лекція № 5.2

Теорія інформації та кодування

Лекція № 5.3 − “ Каскадні коди. Завадостійкість систем зв’язку при різних видах модуляції ”. В лекції будуть розглянуті наступні учбові питання:

1. Каскадний код................................................................................. 3

1.1. Принципи побудови каскадних кодів......................................... 3

1.2. Режими використання та надлишковість каскадних код........... 5

2. Завадостійке кодування на фізичному рівні.................................. 7

2.1. Завадостійкість при складних видах модуляції......................... 7

2.2. Треліс – модуляція. Сигнально-кодові конструкції................ 13

2.3. Завадостійкі коди і пропускна спроможність каналу.............. 14

Каскадні коди будуються за принципом поетапного застосування двох чи більше процедур кодування до послідовності переданих інформаційних символів. При цьому символами коду наступного етапу (ступеню) кодування є слова коду попереднього ступеня. Процедура кодування двійковим каскадним кодом зводиться до наступного. Послідовність із М двійкових символів повідомлення розбивається для передавання на М_з m – бітних блоків, де М_з = М/m. Кожен m – бітний блок розглядається як узагальнений символ нового (m – кового) алфавіту і підлягає кодуванню (N_з, М_з) m – ковим кодом. В результаті реалізації процедури кодування (N_з, М_з) – кодом до m – бітних блоків додається К_з = N_з – М_з надлишкових m – бітних блоків або символів m – кового алфавіту. Передбачається, що ці надлишкові символи мають представлення у вигляді m – бітних двійкових послідовностей. Цей (N_з, М_з) – код отримав назву коду другого ступеня або зовнішнього коду. Кожен з N_з m – бітних узагальнених символів зовнішнього коду кодується двійковим (n, m) - кодом першого ступеня.

Код першого ступеня називають також внутрішнім кодом. Процедура каскадного кодування пояснюється рис. 1. В результаті кодування виходить двійковий блок довжиною N= N_з · n, що є кодовою комбінацією каскадного коду і яка містить К = К_з · m двійкових надлишкових символів.

Структура системи каскадного кодування представлена на рис. 1, 2.

Рис. 1. Процедура кодування каскадним кодом

Двійкова інформаційна послідовність, що підлягає кодуванню каскадним кодом, поступає в зовнішній кодер, де розбивається на m – бітні блоки, кожен з яких розглядається зовнішнім кодером як m – кові узагальнені символи в двійковому представленні. Для кожних М_з таких m – кових символів зовнішній кодер формує К_з надлишкових m – кових символів, тобто m – бітних блоків.

Інформаційні і надлишкові m – бітні блоки потім поступають у внутрішній кодер, де перетворяться в кодові комбінації двійкового (n, m) – коду.

Отже, в таких кодах розрізняють внутрішні та зовнішні коди (див. рис. 2).

Рис. 2. Приклад найпростішого каскадного коду

Внутрішнім кодом є деяке БКС із параметрами: – довжина інформаційної частини БКС; – надлишковість внутрішнього коду та – загальна довжина БКС. Зовнішній код є сукупністю із БКС і має наступні параметри: – довжина інформаційної частини каскадного коду; – довжина надлишкової частини каскадного коду;– загальна довжина каскадного коду; – загальна надлишковість каскадного коду.

Під час передавання по каналу блок внутрішнього коду довжини n поступає у внутрішній декодер. Потік даних, що поступає на вихід внутрішнього декодера, складається з m – бітних блоків, які розглядаються зовнішнім декодером як узагальнені символи (N, М) -коду. На виході зовнішнього декодера формуються М_з m - бітних блоків, що поступають до споживача інформації.

Рис. 3. Схема каскадного кодування

Дата добавления: 2014-01-11