Краткая характеристика современных помехоустойчивых кодов

К наиболее эффективным методам обеспечения высокой верности передачи данных в условиях высокого уровня шума канала связи относятся весьма сложные алгоритмы формирования помехоустойчивых кодов.

За последние годы в технику связи успешно внедрены пороговые декодеры, алгоритм Витсрби, коды Рида-Соломона, каскадные методы кодирования и декодирования, алгоритмы турбокодирования.

Наиболее заметным достижением в теории помехоустойчивого кодирования за последние десятилетия являются турбокоды. Они обладают уникальной способностью обеспечивать характеристики помехоустойчивости передачи информации, близкие к теоретически достижимым значениям при умеренной сложности реализации кодеков [1]. Особенное достоинство турбокодов состоит в том, что они допускают итеративную процедуру декодирования. В 2004 г. в стандарте фиксированной радиосвязи IEEE 802.16 (WiMax), представляющем наиболее перспективные технические и технологические решения в области радиодоступа, было определено использование турбодекодирования.

Разработка турбокодов развивается по двум направлениям: сверточные и блочные турбокоды. Как показали исследования, блочные турбокоды являются более эффективными при относительно высоких кодовых скоростях.

Согласно последним исследованиям и разработкам наилучшие практические результаты достигаются при использовании турбокодов на основе решетчатых кодов, таких как расширенные коды Хэмминга, Боуза — Чоудхури — Хоквингема (БЧХ) или Рида — Маллера. Коды Рида — Маллера (РМ) имеют более регулярную и симметричную решетчатую структуру с большим числом параллельных подрешеток; это увеличивает скорость декодирования и дает возможность рекурсивного построения, что является ценным свойством для построения алгоритмов мягкого декодирования.

Декодирование турбокодов с помощью решеток, как правило, осуществляется по одному из двух типов алгоритмов: алгоритму Витсрби или алгоритму максимума апостериорной вероятности (maximum a posteriori — МАР). МАР является более оптимальным алгоритмом по сравнению с алгоритмом Витерби, т. к. минимизирует вероятность возникновения ошибки на символ при посимвольном декодировании линейных блоковых кодов.