SU1711337A1 - Coder of block-signal-code design - Google Patents

Coder of block-signal-code design Download PDF

Info

Publication number
SU1711337A1
SU1711337A1 SU894666115A SU4666115A SU1711337A1 SU 1711337 A1 SU1711337 A1 SU 1711337A1 SU 894666115 A SU894666115 A SU 894666115A SU 4666115 A SU4666115 A SU 4666115A SU 1711337 A1 SU1711337 A1 SU 1711337A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
codec
block
signal
outputs
Prior art date
Application number
SU894666115A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Григорьевич Жвания
Виктор Борисович Зоткин
Виктор Васильевич Зяблов
Дмитрий Львович Коробков
Сергей Львович Портной
Сергей Анзорович Шавгулидзе
Original Assignee
Московский институт связи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский институт связи filed Critical Московский институт связи
Priority to SU894666115A priority Critical patent/SU1711337A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1711337A1 publication Critical patent/SU1711337A1/en

Links

Description

Изобретение относитс  к технике св зи и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре передачи дискретных сообщений. The invention relates to communication technology and computer technology and can be used in discrete message transmission equipment.

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости кодекаThe purpose of the invention is to improve the noise immunity of the codec

На фиг. 1 приведена блок-схема кодекаJ на фиг. 2 - матрицы формируемых сигналов, общий вид, на фиг. 3 - разбиение 16-точечного алфавита дл  амплитудно-фазовой модул ции; на. фиг. 4 - матрицы на фиг.2 дл  конкретного примера; на фиг.5-8 -решетчатые диаграммы, по сн ющие процесс декодировани .,FIG. 1 shows a block diagram of a codec in FIG. 2 - matrix of the generated signals, a general view; in FIG. 3 — 16-point alphabetical splitting for amplitude-phase modulation; on. FIG. 4 shows the matrices in FIG. 2 for a specific example; Figures 5-8 are lattice diagrams explaining the decoding process.

Кодек состоит из передающей и приемной сторон 1 и 2 и канала 3 св зи. Передающа  сторона 1 включает кодерыA codec consists of transmitting and receiving sides 1 and 2, and communication channel 3. Transmit side 1 includes encoders

4 внешнего кода, блок 5 выбора сигнального подмножества, сигнальный кодер 6 и блок 7 оперативной пам ти. Приемна  сторона 2 содержит блок 8 оперативной пам ти, вычислитель 9 метрик, первый и второй коммутатор 10 и 11, блок 12 посто нной пам ти, первый и второй блоки 13 и 14 буферной пам ти, сумматоры 15, блок 16 сравнени  и формирователь .17 адреса считывани . На фиг.1 обозначены перва  и втора  группы 18 и 19 информационных входов, первый - третий тактовые входы 20 - 22, Первый третий входы 23 - 25 синхронизации и выход 26 кодека.4 external codes, a block 5 for selecting a signal subset, a signal encoder 6, and a block 7 for RAM. Receiving side 2 contains a RAM 8, a metric calculator 9, the first and second switches 10 and 11, the permanent memory block 12, the first and second buffer memory blocks 13 and 14, adders 15, a comparison block 16 and a driver .17 read addresses. In Fig. 1, the first and second groups 18 and 19 of the information inputs are indicated, the first - the third clock inputs 20-22, the first third inputs 23-25 synchronization and the output 26 of the codec.

Кодеры 4 и 6 и блок 5 передающей стороны можно выполнить на ПЗУ. ВыСО С4 1Encoders 4 and 6 and block 5 of the transmitting side can be performed on the ROM. HIGH C4 1

числитель 9, метрик также можно реализовать на ПЗУ. формирователь 17 ал реса считывани  представл ет, например , регистр сдвига,.numerator 9, metrics can also be implemented on ROM. readout address generator 17 is, for example, a shift register.

Кодек блочной сигнально-кодовой конструкции (СКК) работает следующим образом.The codec block signal code design (CCM) works as follows.

На входы 18 кодеров О - k.TH поступает N блоков информации по L бит. После кодировани  i-м кодом (,N) на выходе каждого кодера .1 по вл етс  блок информации а длиной п бит (аТ || а а;г...а;„Ц , а, г6СР(2). Совокупность всех блоков на выходах кодеров k образует матрицуThe inputs 18 encoders O - k.TH receives N blocks of information on L bits. After coding with the i-th code (, N), the output of each encoder .1 appears in a block of information a long n bits (AT || blocks at the outputs of the encoders k forms a matrix

аТaT

1711337 . лает в канал 3 св зи. Под действием помех в канале 3 св зи сигналы искажаютс  и в искаженном виде по- , еле обратного преобразовани  в цифровые форму записываютс  в блок 8 приемной стороны 2.1711337. barking in channel 3 communication. Under the influence of interference in the communication channel 3, the signals are distorted and, in a distorted form, the digital translations are recorded into the block 8 of the receiving side 2.

Блок 8 преобразует последовательность из п сигнальных точек, постуЮ лающих на его вход с частотой nF, в последовательность из п сигнальных точек, считываемых с частотой F. С выходов блока 8 на входы вычислител  9 метрик последовательность изBlock 8 converts a sequence of n signal points sent to its input at a frequency nF into a sequence of n signal points read at frequency F. From the outputs of block 8 and the inputs of the evaluator 9 metrics, the sequence of

J5 п прин тых сигнальных точек поступает в виде 2п действительных чисел, где кажда  пара действительных чисел соответствует координатам каждой из п сигнальных точек на комплексной плоскости 7,1 J5 of the received signal points comes in the form of 2n real numbers, where each pair of real numbers corresponds to the coordinates of each of the n signal points on the complex plane 7.1

2020

А BUT

аГAG

aijlaijl

,N, ,n, N, n

30thirty

SS

Столбцы этой матрицы последовательно подаютс  в блок 5 выбора сигнального подмножества, в котором происходит выбор одного из 2 сигнальных подмножеств, на которые разбит полный сигнальный алфавит. Полное сигнальное созвездие разбиваетс  на 35 сигнальные подмножества таким образом , чтобы максимизировать минимальное евклидово рассто ние между соседними сигнальными точками внутри подмножества , ..The columns of this matrix are successively served in block 5 for selecting a signal subset, in which one of 2 signal subsets is selected, into which the complete signal alphabet is divided. The full signal constellation is divided into 35 signal subsets in such a way as to maximize the minimum Euclidean distance between adjacent signal points within the subset, ..

На входы 19 поступают Р блоков информации no n бит. Эти блоки некодированной информации образуют матрицуAt the inputs 19 are received P blocks of information of no n bits. These blocks of uncoded information form a matrix.

ВAT

lib nillib nil

t,P, t, p,

Столбцы этой матрицы последовательно подаютс  в сигральный кодер 6, где происходит выбор одной из 2° сигнальных точек выбранного подмножества . Таким образом, полный сигнальный 50 алфавит содержит сигнальных, то-1 чек, которые разбиты на 2N сигнальных подмножеств до 2Р точек в каждом подножестве. На выходе сигнального кодера 6 формируетс  последова- 55 тельность из п сигнальных точек, ко- тора  записываетс  в блок 7 передающей стороны 1 и с частотой nF постуThe columns of this matrix are successively fed to the signal coder 6, where one of the 2 ° signal points of the selected subset is selected. Thus, the full signal 50 alphabet contains signal, then-1 check, which are divided into 2N signal subsets of up to 2P points in each subset. At the output of the signal encoder 6, a sequence of 55 signal points is formed, which is recorded in block 7 of the transmitting side 1 and with a frequency nF of the post

п прин тых сигнальных точек поступает в виде 2п действительных чисел, где кажда  пара действительных чисел соответствует координатам каждой из п сигнальных точек на комплексной плоскости 7,1 The n received signal points come in the form of 2n real numbers, where each pair of real numbers corresponds to the coordinates of each of the n signal points on the complex plane 7.1.

В состав вычислител  9 метрик входит датчик координат 2 сигнальных точек, принадлежащих полному сигнальному алфавиту. Вычислитель 9 метрик вычисл ет квадрат рассто ни  от каждой из сигнальных точек до прин той с координатами 9t| и Х. сигнальной точки, повтор   эту процедуру дл  каждого из п прин тых сигналов.The calculator of 9 metrics includes a coordinate sensor of 2 signal points belonging to the full signal alphabet. The calculator 9 metrics calculates the square of the distance from each of the signal points to the received one with coordinates 9t | and X. signal point, repeat this procedure for each of the n received signals.

Квадрат рассто ни  следующему правилу:The square is the following:

вычисл етс  поcalculated by

,n, ,2, n,, 2

N+PN + P

где У ц и jy - пара действительных чисел, соответствующих координатам k-й сигнальной точки на комплексной плоско- сти, k«1,2. where wi and jy are a pair of real numbers corresponding to the coordinates of the kth signal point on the complex plane, k 1,2 1,2.

Дл  каждого из п полученных сигналов на выходе вычислител  9 метрик имеетс  набор из 2 квадратов рассто ний Ag , называемых метриками сигнала ЭС . Этот набор метрик поступает на группу блоков 10 - 16, реализующих алгоритм декодировани  прин той последовательности.по алгоритмуFor each of the n received signals, the output of the calculator of 9 metrics contains a set of 2 squares of distances Ag, called the metrics of the ES signal. This set of metrics goes to a group of blocks 10 - 16 that implement the decoding algorithm of the received sequence.

Витерби.Viterbi.

ii

Коммутатором 10 управл ет блок 12 посредством записанной в нем инфор- ,мации. Процесс управлени  коммутатором 10 следующий.,The switch 10 controls the block 12 by means of the information stored therein. The control process of the switch 10 is as follows.

В блоке 12 записана решетчата  диаграмма декодера Витерби. Здесь каждый элемент пам ти содержит информацию о том, какое из k ребер (k In block 12 a lattice Viterbi decoder diagram is recorded. Here, each memory element contains information about which of the k edges (k

где Rwhere r

ЦC

1,2) исходит из какого узла диаграммы и в какой узел входит. Общее количество элементов пам ти равно : п 5 1,2) comes from which node of the diagram and which node it belongs to. The total number of memory elements is equal to: p 5

,.,

ie Js ie Js

количество ребер, вход щих в j-й-узел диаграммы на i-м сечении, причем в каждом из сечений число узлов равно 5. Элементы пам ти блока 12 разбиты по группам, кажда  из которых управл ет процессом вычислени  метрик путей , вход щих в один из SJ узлов на сечении ,п. Блок 12 выдает управл ющий сигнал с частотой nSF и коммутатор 10 коммутирует 2N+f входов (на каждый из которых подаетс  метрика Д , ,) на SM выходов, каждый из которых подключен к входам сумматоров 15.1 - 15.S. S maxS| - максимальное число узловthe number of edges included in the jth node of the diagram is in the ith section, each section having the number of nodes equal to 5. The memory elements of block 12 are divided into groups, each of which controls the process of calculating the metrics of the paths included in one of the SJ nodes in the section, p. Block 12 provides a control signal with a frequency of nSF and switch 10 switches 2N + f inputs (each of which receives a metric D,,) to SM outputs, each of which is connected to the inputs of adders 15.1 - 15.S. S maxS | - maximum number of nodes

в одном из ,n сечений решетчатой диаграммы.in one of, n cross-sections of the trellis diagram.

На j-м шаге декодер Витерби суммирует .в сумматорах 15 метрики выживших до 1-го сечени  путей и метрики прин тых сигналов в соответствии с рисунком решетчатой диаграммы, записанной в пам ть блока 12. Затем блок 16 сравнени  выбирает из всех сумм метрик наименьшую и через управл ющий вход дает команду коммутатору 11проключить наименьшую из вычисленных метрик путей на вход пер вого блока 13 пам ти, где она запоминаетс  дл  суммировани  на (1+1)-м сечении решетчатой диаграммы. Одновременно блок 16 сравнени  выдает второму блоку пам ти сигнал, мет- рика которого (в сумме с метриками выживших путей, записанных в первом блоке 13 пам ти)  вл етс  наименьшей на j-м шаге 1-го сечени  решетчатой диаграммы. Блок Ik запоминает номер узла,-из которого исходит путь с наименьшей метрикой (дл  данного узла jAt the jth step, the Viterbi decoder summarizes 15 metrics of surviving up to the 1st cross section of paths and metrics of received signals in adders in accordance with the trellis diagram recorded in the memory of block 12. Then, the comparison block 16 selects the smallest and via a control input, instructs the switch 11 to switch the smallest of the calculated path metrics to the input of the first memory block 13, where it is stored for summation over the (1 + 1) -th cross-section of the trellis diagram. At the same time, the comparator unit 16 generates a signal to the second memory unit, the metric of which (combined with the metrics of the surviving paths recorded in the first memory unit 13) is the smallest at the j-th step of the 1st section of the trellis diagram. Block Ik remembers the node number, from which the path with the smallest metric comes (for a given j

Вс  вышеописанна  процедура повП SAll the above described turnout procedure. S

тор етс torus

&&

раз, а на последнемtime and last

сечении на последнем шаге во втором блоке 1 пам ти формируетс  последовательность декодированных сигнало причем считыванием декодированной поsection in the last step in the second memory block 1, a sequence of decoded signals is formed, the reading of the decoded

5.five.

10ten

1515

2020

2525

0 0

30thirty

3535

00

5five

следовательности зан т-формирователь 16 адреса считывани , который начинает считывание с последнего декодированного сигнала. Остальные сигналы считываютс  на выход декодера Витерби, использу  информацию о номерах узлов, из которых исход т ребра, соответствующие декодированным сигналам на сечении j решетчатой диаграммы. Декодирование заканчиваетс , когда формирователь 17 считывает адрес первого сигнала из блока, содержащего п сигналов.The sequence is occupied by the t-read address shaper 16, which begins reading from the last decoded signal. The remaining signals are read into the output of the Viterbi decoder, using information about the node numbers from which the edges come out, corresponding to the decoded signals on the j section of the trellis diagram. The decoding is completed when the driver 17 reads the address of the first signal from the block containing n signals.

Кодек блочной СКК работает следующим образом.The codec of the block CCM works as follows.

Пусть , . Тогда имеетс  два-входа 1.8, информаци  с которых кодируетс , и два некодированных входа 19. Пусть в качестве кодов в кодерах k и 6 используютс  коды Рида - Маллера (РМ-коды) С,3,1) и (1},1,) соответственно. Код (k,3,1)  вл етс  кодом с проверкой на четность ., а код й,1,0 - кодом с повторением . Тогда на вход СКК каждые F с поступает 12 информационных бит (фиг.2а). После кодировани  РМ-ко- дами формируетс  матрица передаваемого сигнала В, показанна  на фиг.28 Всего сигнальный алфавит должен содержать 2 24 16 сигнальных, точек, которые должны быть разбиты на 2 k подмножества по 2 точек в каждом. На фиг.З приведено такое разбиение 1б-точ«чного алфавита амплитудно-фазовой модул ции (АФМ). Если минимальное рассто ние Д между соседними сигнальными точками составл ло U 2, то после разбиени  минимальное рассто ние между соседними сигнальными точками внутри подмножества возросло в 2 раза: dw;n 2i 4. Каждый столбец матрицы В определ ет выбор посылаемой в канал сигнальной точки, причем пара закодированных бит определ ет выбор сигнального подмножества, а пара некодированных бит - сигнальную точку в данном подмножестве.Let be , . Then there are two 1.8 inputs, information from which is encoded, and two uncoded inputs 19. Let the codes Reader-Muller (PM codes) C, 3,1) and (1}, 1, be used as codes in encoders k and 6 ) respectively. The code (k, 3,1) is a parity check code, and the d code, 1,0 is a repetition code. Then, 12 information bits arrive at the CCM input every F (Fig. 2a). After encoding the PM codes, the matrix of the transmitted signal B is formed, shown in Fig. 28. In total, the signal alphabet should contain 2 24 16 signal points, which should be divided into 2 k subsets of 2 points each. Fig. 3 shows such a division of the 1b-point of the ч chny alphabet of amplitude-phase modulation (AFM). If the minimum distance D between adjacent signal points was U 2, then after splitting the minimum distance between adjacent signal points within the subset increased 2 times: dw; n 2i 4. Each column of matrix B determines the choice of signal point sent to the channel, moreover, the pair of coded bits determines the choice of the signal subset, and the pair of uncoded bits the signal point in this subset.

Пусть на- входы кодека СКК поступили следующие 12 информационных бит: 0,1,1,1,0,0 0,1,0,0,0,1 (фиг.Аа). Матрица В, полученна  после кодировани  РМ-кодами, представлена на фиг.45. В .первом столбце матрицы В кодированные биты 01 определ ют выбор подмножества сигналов, обоэнаценного на фиг.З треугольником (ниж- ний бит считаетс  старшим). Оставша с  пара бит 11 определ ет выбор конкретной сигнальной точки внутри подмножества, имеющего префикс 01, а именно, точки с координатами ( Аналогично выбираютс  оставшиес  сигнальные точки. В канале 3 передаваемый сигнал неизбежно подверга- етс  искажени ми, и после обратного преобразовани  в цифровую форму искаженные сигнальные точки записываютс  в блок 8 оперативной пам ти. Пуст в рассматриваемом примере отношение сигнал/шум составл ло 16 дБ. Соответствие между столбцами матрицы В, передаваемыми сигналами и искажен- ; ными сигналами, полученными с помощью , реализации шума, приведено- v в табл.1.Let the following 12 information bits arrive at the CCK codec inputs: 0,1,1,1,0,0 0,1,0,0,0,1 (fig.Aa). The matrix B obtained after encoding with the PM codes is shown in FIG. 45. In the first column of the matrix B, the coded bits 01 determine the choice of a subset of signals, equivalent to a triangle in FIG. 3 (the lower bit is considered the highest). The remaining pair of bits 11 determines the choice of a specific signal point within the subset that has the prefix 01, namely, points with coordinates (The remaining signal points are similarly selected. In channel 3, the transmitted signal is inevitably subjected to distortions, and after the inverse digitization the distorted signal points are recorded in the RAM block 8. In the example considered, the signal-to-noise ratio was 16 dB. The correspondence between the columns of matrix B, the transmitted signals and the distorted signals , obtained with the help of the implementation of noise, is given in table 1.

Декодирование прин того кодового слова в кодеке осуществл етс  с помощью алгоритма Витерби, который был предложен дл  декодировани  сверточ- ных кодов. Использование этого алгоритма в данном кодеке основано на том, что блочный код может быть представлен в виде решетчатой диа- граммы. Така  диаграмма представл ет собой направленный вправо граф, начинающийс  в одной точк.е и сход щийс  в одну точку. Каждому ребру графа ставитс  в соответствие мет- ка, соответствующа  элементу кодового слова. Любой путь из начальной точки к конечной проходит через п ребер (п - длина кода) и соответствующий набор меток определ ет одно кодовое слово . Задача декодировани  в этом случае сводитс  к задаче нахождени  пути по решетчатой диаграмме с помо1цью некоторых правил декодировани ,Decoding of the received codeword in the codec is performed using the Viterbi algorithm, which was proposed for decoding convolutional codes. The use of this algorithm in this codec is based on the fact that the block code can be represented in the form of a trellis diagram. Such a diagram is a right directed graph starting at a single point and converging to a single point. Each edge of the graph is associated with a label corresponding to an element of the code word. Any path from the starting point to the final point passes through n edges (n is the length of the code) and the corresponding label set defines one codeword. The decoding task in this case is reduced to the problem of finding a path along a trellis diagram with the help of some decoding rules

Рассмотрим построение решетчатых: диаграмм более подробно. Некодиро- ванную последовательность из п бит можно расматривать как (n,h,1) код. Решетчата  диаграмма С,, 1)-кода представлена на фиг.5d. На этой диаграмме может быть получено 16 различных путей, ведущих из началь- ного узла к конечному, соответствующих различным наборам из четырех бит.Consider the construction of lattice: diagrams in more detail. An uncoded sequence of n bits can be viewed as a (n, h, 1) code. Lattice diagram With ,, 1) code is presented in fig.5d. In this diagram, 16 different paths can be obtained, leading from the initial node to the final node, corresponding to different sets of four bits.

Коду РМ (и,3,2) соответствует ре- ,шетчата  диаграмма, представленна  на фиг.5, а коду РМ С,,) - решетThe code PM (and, 3,2) corresponds to the re-, schematic diagram presented in figure 5, and the code PM C,) - sieves

5 0 50

5 о д д5 o d d

0 5 0 5

5five

чата  диаграмма на фиг.5Ј. При объединении кодовых слов различных кодов , которым соответствуют строки бит, по столбцам дл  получени  кодового слова СКК решетчата  диаграмма этого кодового слова  вл етс  произведением решетчатых диаграмм исходных кодовых слов. Построение решетчатой диаграммы дл  рассматриваемой в примере СКК показано на фиг.6. Объединение некодирова иных слов приводит к удваиванию каждого ребра графа. Если граф кода С,,1) содержит два;, параллельных пути между соседними узлами, то объединение двух таких кодов дает решетчатую диаграмму с четырьм  параллельными пут ми между соседними узлами. Объединение решетчатой диаграммы двух закодированных слов с упом ну т ой пыше решеткой,, имеющей четыре параллельных пути между соседними узлами, приводит к тому, что в результирующей решетчатой диаграмме сохран етс  топологи  закодированной решетки, но каждое ее ребро расщепл етс  на четыре параллельных пути. В более удобном дл  анализа варианте результирующа  решетчата  диаграмма приведена на фиг.7; Здесь каждое утолщенное ребро соответствует четырем параллельным ребрам. Первые два бита, сто щие у каждого ребра,  вл етс  закодированными битами, определ ющими выбор сигнального подмножества. Последние два бита, помеченные XX, говор т о том, что на их месте может сто ть люба  из четырех возможных комбинаций из двух бит, определ юща  конкретную точку в сигнальном подмножестве, которой и соответствует вектор одного из четырех ребер.The chat diagram in Figure 5Ј. When combining codewords of different codes that correspond to strings of bits, by columns to obtain the code word of the CCM, the lattice diagram of this codeword is the product of the trellis diagrams of the original codewords. The construction of the trellis diagram for considered in the example of the CCM shown in Fig.6. Combining non-coded other words doubles each edge of the graph. If the graph of code С, 1) contains two ;, parallel paths between neighboring nodes, the combination of two such codes gives a trellis diagram with four parallel paths between neighboring nodes. Combining the lattice diagram of two coded words with the above-mentioned lattice, having four parallel paths between adjacent nodes, leads to the fact that the resulting lattice diagram preserves the topology of the coded lattice, but each edge of it is split into four parallel paths. In a more convenient for analysis version, the resulting grid diagram is shown in Fig.7; Here, each thickened edge corresponds to four parallel edges. The first two bits located at each edge are coded bits that determine the choice of signal subset. The last two bits, labeled XX, indicate that in their place can be any of the four possible combinations of two bits, defining a particular point in the signal subset, which corresponds to the vector of one of the four edges.

Декодирование прин того сигнала происходит следующим образом,Decoding of the received signal occurs as follows.

Вычислитель 9 метрик дл  каждой полученной из канала 3 сигнальной точки вычисл ет квадрат евклидовых рассто ний. Набор метрик, вычисленный дл  четырех сигнальных точек данного примера, приведен в табл.2. Выбор пути по решетчатой диаграмме (фиг.8) с минимальной метрикой происходит следующим образом. Дл  каждого узла графа производитс  сравнение всех метрик приход щих в него путей. Выбираетс  путь с минимальной метрикой, называемый выжившим, остальные пути отбрасываютс .The calculator 9 metrics for each signal point obtained from channel 3 calculates the square of the Euclidean distance. The set of metrics calculated for the four signal points of this example is given in Table 2. The choice of the path of the trellis diagram (Fig.8) with the minimum metric is as follows. For each node of the graph, a comparison is made of all metrics of the paths entering it. A path with a minimum metric, called a survivor, is chosen, the remaining paths are discarded.

На первом шаге декодировани  в каждую точку графа ведут по четыре параллельных пути, выход щие из .начальной точки. Поэтому метрика данного ребра равна метрике пути. На фиг.8с| представлены выжившие пути после первого шага декодировани . Мерика у каждого ребра соответствует двоичному представлению сигнальной точки, метрика пути приведена в скобках . Дл  точки первого  руса сравниваютс  метрики ребер в подмножестве сигнала с префиксом 00 (номера сигналов Л-k в табл.2).In the first step of decoding, four parallel paths leading from the starting point lead to each point of the graph. Therefore, the metric of this edge is equal to the metric of the path. On figs | surviving paths after the first decoding step are presented. Merika at each edge corresponds to the binary representation of the signal point, the metric of the path is shown in brackets. For the point of the first Russ, the edge metrics in the subset of the signal are compared with the prefix 00 (the numbers of the signals L – k in Table 2).

Наименьшей метрикой, равной 3,237, обладает ребро с метрикой 0010, которое и оставл етс  в качестве выжившего пути. Аналогично происходит выбор по другим точкам в данном сече нии графа..The smallest metric, equal to 3.237, has an edge with metric 0010, which is left as a surviving path. Similarly, the choice is made at other points in this section of the graph.

На втором шаге декодировани  (фиг.8) в точку первого  руса вход т восемь путей (с префиксами 00 и 01). Минимальной метрикой обладает путь, состо щий из ребер с метками 0010 (метрика 3,237) и 0000--(мет:ри- vка 0,115). Суммарна  метрика этого пути 3,237 + 0,115 3,352.In the second decoding step (Fig. 8), eight paths enter the point of the first Russ (with prefixes 00 and 01). The minimum metric has a path consisting of edges labeled with 0010 (metric 3.237) and 0000 - (met: re-vka 0.115). The total metric of this path is 3.237 + 0.115.3.352.

Выжившие пути на третьем шаге декодировани  приведены на фиг.8.The surviving paths in the third decoding step are shown in Fig. 8.

После четвертого шага декодировани  остаетс  единственный выживший путь (фиг.82) с метрикой 0,97. Метки соответствующих ребер, записанные в виде столбцов, дают декодированную матрицу В, котора  в данном случае равна передаваемой матрице В, т.е. ошибки отсутствуют. Информационные биты могут быть считал ны из матрицы В при движении снизуAfter the fourth step of decoding, the only surviving path remains (Fig. 82) with a metric of 0.97. The labels of the corresponding edges, written in the form of columns, give the decoded matrix B, which in this case is equal to the transmitted matrix B, i.e. no errors. Information bits can be read from matrix B when moving from the bottom.

вверх слева направо, исключа  избыточные биты.up left to right, excluding redundant bits.

В данном кодеке реализован алгоритм декодировани  по максимуму правдоподоби  - это соответствует м гкому декодированию внутренних кодов обобщенного каскадного кода. При м гком декодировании внешних кодов ис- польз уетс  апостериорна  веро тность Р(Х/).This codec implements a maximum likelihood decoding algorithm — this corresponds to a soft decoding of the internal codes of the generalized concatenated code. When soft decoding external codes, the probability P (X /) is used a posteriori.

Известный кодек используе т жестко значение прин того сигнала X, что соответствует жесткому декодированию При этом осуществл етс  прием в целом внутренних сигналов и исправление ошибок внешними кодами. В этом случае прин тое слово У (у, ,. -.. ,уп)The well-known codec uses the hard value of the received signal X, which corresponds to hard decoding. In this case, the whole internal signals are received and error correction by external codes. In this case, the accepted word Y (y, y., ..., yn)

5.five.

1515

2525

JQJq

20 20

00

5five

00

5five

00

5five

Ј Y будет декодировано правильно, если квадрат евклидова рассто ни  между переданным и прин тым словами удовлетвор ет неравенствуЈ Y will be decoded correctly if the square of the Euclidean distance between the transmitted and received words satisfies the inequality

Р(у,у)-Ј min d;P; /8n, ,m P (y, y) -Ј min d; P; / 8n,, m

где y€Y - передаваемое по каналу сwhere y € Y - transmitted through the channel

аддитивным науссовским шумом слово; 57 прин то слово, искаженноеadditive Nassian noise word; 57 received that word distorted

шумом , , го - пор док обобщенного .каскадного , кода.noise, th - order of the generalized cascade code.

Помехоустойчивости жесткого декодировани  внешних кодов может оказатьс  недостаточно, поэтому и предлагаетс  кодек с м гким алгоритмом декодировани .The noise immunity of hard decoding of external codes may not be sufficient, therefore, a codec with a soft decoding algorithm is proposed.

В данном случае декодирование будет правильным, если квадрат евклидова рассто ни  между переданным и прин тым словом удовлетвор ет нёра- венствуIn this case, decoding will be correct if the square of the Euclidean distance between the transmitted and received word satisfies the inequality

P(y,y)«i min d;P;/4nl . ,mP (y, y) "i min d; P; / 4nl. m

Таким образом, использование м гкого алгоритма декодировани  по сравнению с жестким декодированием внешних кодов приводит к энергетическому выигрышу 3 дБ, что и свидетельствует о повышении помехоустойчивости .Thus, the use of a soft decoding algorithm compared to hard decoding of external codes results in an energy gain of 3 dB, which indicates an increase in noise immunity.

Claims (1)

Формула изобре те н и  Formula invented Кодек блочной сигнально-кодовой конструкции, состо щий из передающей и приемной сторон и канала св зи, передающа  сторона содержит первый - N-й кодеры внешнего кода (2 - количество подмножеств, на которые разбит сигнальный код), информационные входы первого - N-ro кодеров внешнего кода  вл ютс  соответствующими входами первой группы кодека, тактовые входы всех кодеров внешнего- кода объединены с тактовым входом блока оперативной пам ти и  вл ютс  первым тактовым входом кодека, вход синхронизации блока оперативной пам ти  вл етс  первым входом синхронизации кодека, приемна  сторона содержит блок оперативной пам ти, тактовый вход и вход синхронизацииThe codec of the block signal-code design, consisting of the transmitting and receiving sides and the communication channel, the transmitting side contains the first — N-th coders of the outer code (2 — the number of subsets into which the signal code is broken), the information inputs of the first — N-ro the outer code encoders are the corresponding inputs of the first codec group, the clock inputs of all the outer code encoders are combined with the clock input of the RAM memory block and are the first clock input of the codec, the synchronization input of the RAM memory block is the first codec synchronization, the receiving side contains a memory block, a clock input and a synchronization input которого  вл ютс  вторыми одноименными входами кодека, блок сравнени , первый и второй блоки буферной пам ти, выход блока оперативной па- м ти передающей стороны соединен через канал св зи с информационным входом блока оперативной пам ти приемной стороны, тактовый вход канала св зи  вл етс  третьим тактовым вхо- дом кодека, отли чающий - с   тем, что,с целью повышени  помехоустойчивости кодека, на передающей стороне введены блок выбора сигнального подмножества и сигналь- ный кодер, первый - Р-й информационные входы которого (2° - число сигнальных точек в каждом подмножестве)  вл ютс  соответствующими входами второй группы кодека, тактовый вход сигнального кодера подключен к пер- вому тактовому входу кодека, выходы первого - N-ro кодеров внешнего кода подключены к соответствующим входам блока выбора сигнального подмноже- ства, выходы которого соединены с управл ющими входами сигнального кодера , выходы которого подключены к информационным входам блока оперативной пам ти, на приемной стороне вве- дены вычислитель метрик, коммутаторы блок посто нной пам ти, сумматоры и формирователь адреса считывани , тактовый вход которого и тактовый вход вычислител  метрик объединены и подключены к второму входу синхронизации кодека, выходы блока оперативной пам ти соединены с информационными входами вычислител  метрик, выход которого подключены к информационным входам первого коммутатора, тактовый вход которого o6vwii.n с тактопыми входами второго коммутатора, всех сумматоров, блоков буферной пам ти и блока посто нной пам ти и  вл етс  третьим входом синхронизации кодека, выходы блока посто нной пам ти соединены с управл ющими входами первого коммутатора, первый - s-м выходы которого (S - максимальное число узлов решетчатой диаграммы) подключены к первым входам соответственно первого - S-ro сумматоров, выхды которых соединены с соответствующими информационными входами второго коммутатора и блока сравнени , тактовый вход которого подключен к второму тактовому входу кодека, первые и вторые выходы блока сравнени  соединены соответственно с информационными входами второго блока буферной пам ти и управл ющими входами второго коммутатора, выходы которого подключены к информационным входам первого блока буферной пам ти, первые - S-e выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого - S-ro сумматоров, выходы формировател  адреса считывани  подключены к адресным входам второго блока буферной пам ти, выход которого  вл етс  выходом кодека.which are the second codec inputs of the same name, the comparison unit, the first and second blocks of the buffer memory, the output of the operating side block of the transmitting side are connected through the communication channel with the information input of the random access memory block of the receiving side, the clock input of the communication channel the third clock input of the codec, which differs from the fact that, in order to increase the noise immunity of the codec, a signal subset selection unit and a signal coder are entered on the transmitting side, the first of which is the Pth information inputs of which (2 ° is the number of The rotary points in each subset are the corresponding inputs of the second codec group, the clock input of the signal encoder is connected to the first clock input of the codec, the outputs of the first are N-ro external code encoders connected to the corresponding inputs of the signal subset selection unit, the outputs of which are connected with the control inputs of the signal coder, the outputs of which are connected to the information inputs of the operating memory unit, on the receiving side there are entered the calculator of metrics, the switches, the fixed memory unit, adders and A read address starter whose clock input and the clock input of the metrics calculator are combined and connected to the second codec synchronization input, the outputs of the RAM block are connected to the information inputs of the metrics calculator, the output of which is connected to the information inputs of the first switch, the clock input of o6vwii.n with clock numbers the inputs of the second switch, all adders, buffer memory blocks and the fixed memory block and is the third codec sync input, the outputs of the fixed memory block are connected with the control inputs of the first switch, the first —S.M outputs of which (S is the maximum number of nodes of the trellis diagram) are connected to the first inputs of the first, respectively, S-ro adders, the outputs of which are connected to the corresponding information inputs of the second switch and the comparison unit, clock input which is connected to the second clock input of the codec, the first and second outputs of the comparison unit are connected respectively to the information inputs of the second block of the buffer memory and the control inputs of the second switch, output Which are connected to the information inputs of the first block of buffer memory, the first - S-e outputs of which are connected to the second inputs of the first, respectively, S-ro adders, the outputs of the read address generator are connected to the address inputs of the second block of buffer memory, the output of which is the codec output. Таблица 1Table 1 (3,, -0.) (-0,373; -0,258) (-0,390; 2,723) (-1,112; -3,29)(3 ,, -0.) (-0.373; -0.258) (-0.390; 2.723) (-1.112; -3.29) Г WR w Таблица 2table 2 II fiSFfiSF ГуGu 5 F nSF ф Ф ф5 F nSF f F f Т Т nSF fiSF.T T nSF fiSF. О -QQXXiAbout -QQXXi + - 01 Щ+ - 01 u ФигзFigz А - 0/ Л7; - /////A - 0 / L7; - ///// аbut 66 Фиг. 5FIG. five Щиг.4Schig.4 (W(W т)t) (W)(W) r«v глr "v ch h, fh, f WigaaaaU & iWigaaaaU & i 1йф .j 1st .j .. %cJ % cJ ЯрусTier 1711337 .1711337. 01 201 2 10010 OQOO(3,3S2) i10010 OQOO (3,3S2) i
SU894666115A 1989-03-24 1989-03-24 Coder of block-signal-code design SU1711337A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894666115A SU1711337A1 (en) 1989-03-24 1989-03-24 Coder of block-signal-code design

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894666115A SU1711337A1 (en) 1989-03-24 1989-03-24 Coder of block-signal-code design

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1711337A1 true SU1711337A1 (en) 1992-02-07

Family

ID=21435875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894666115A SU1711337A1 (en) 1989-03-24 1989-03-24 Coder of block-signal-code design

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1711337A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2649957C2 (en) * 2013-12-24 2018-04-05 Хуавей Текнолоджиз Ко., Лтд. Polar code decoding method and decoding device
US10270470B2 (en) 2013-03-07 2019-04-23 Huawei Technologies Co., Ltd. Polar code decoding method and decoder

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1629992, кл. Н 03 М 13/12, 1987. Авторское свидетельство СССР № 1408532, кл. Н 03 М 13/00, 1986. Авторское свидетельство СССР Р 1401613, кл. Н 03 М 13/00, 1986. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10270470B2 (en) 2013-03-07 2019-04-23 Huawei Technologies Co., Ltd. Polar code decoding method and decoder
RU2649957C2 (en) * 2013-12-24 2018-04-05 Хуавей Текнолоджиз Ко., Лтд. Polar code decoding method and decoding device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0682415B1 (en) Punctured convolutional encoder
US6031874A (en) Unequal error protection in coded modulation schemes
US5537444A (en) Extended list output and soft symbol output viterbi algorithms
US5010554A (en) Error correction method and apparatus
Lee New rate-compatible punctured convolutional codes for Viterbi decoding
US5408502A (en) Apparatus and method for communicating digital data using trellis coded QAM with punctured convolutional codes
US7260766B2 (en) Iterative decoding process
US20120233519A1 (en) Method for a general near optimal turbo code trellis termination
KR20060052488A (en) Concatenated iterative and algebraic coding
KR20000038952A (en) Encoder and decoder having serial concatenated structure in communication system
US5944850A (en) Digital transmission system and method comprising a punctured product code combined with a quadrature amplitude modulation
EP0728390A1 (en) Method and apparatus for decoder optimization
JPH0388517A (en) Extensive vitelvi decoding algorithm
AU766022B2 (en) Apparatus and method for generating (n,3) code and (n,4) code using simplex codes
RU2310273C2 (en) Method for encoding/decoding information in data transmission networks
US6570927B1 (en) Method for tail-biting and decoding recursive systematic codes
SU1711337A1 (en) Coder of block-signal-code design
JP3837023B2 (en) Hybrid interleaver for turbo codes
RU2301492C2 (en) Method and device for transmitting voice information in digital radio communication system
KR100528139B1 (en) Methods of, and apparatus for, producing code words
Lapidoth On the probability of symbol error in Viterbi decoders
Atkin et al. Orthogonal convolutional coding for the PPM optical channel
US6393072B1 (en) Channel decoder using vocoder joint statistics
JP2859535B2 (en) Decoding method and apparatus having optimal decoding path
Jelinek Bootstrap trellis decoding