XIX.A.345
Алгоритмы посимвольного и итеративного приема сигнальных конструкций на основе корректирующих кодов в недвоичных полях Галуа
Назаров Л.Е. (1,2), Батанов В.В. (2)
(1) Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Фрязинский филиал (ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН), г.Фрязино, Россия
(2) АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва», Железногрск, Россия
Проблема разработки и создания помехоустойчивых радиоканалов является актуальной для информационных систем, в частности, для спутниковых систем связи, глобальной навигации и дистанционного зондирования Земли [1,2]. В настоящее время известные методы помехоустойчивой передачи информации могут обеспечить достижение вероятностных характеристик правильного приема, близких к предельным теоретическим характеристикам пропускной способности спутниковых радиолиний [1,3,4]. Развитие теории посимвольного и итеративного приема сигналов в сочетании с блоковыми корректирующими кодами в недвоичных полях Галуа составляют самостоятельное научное направление, важное для приложений [1,3,4].
В докладе приведено описание разработанного алгоритма оптимального посимвольного приема сигнальных конструкций с многофазовой манипуляцией с увеличением их базы за счет использования блоковых корректирующих кодов в недвоичных полях [3]. Рассматриваемые фазоманипулированные сигналы интенсивно используются в спутниковых информационных системах различного назначения [5]. Основу разработанного алгоритма посимвольного приема сигнальных конструкций составляет спектральное преобразование в базисе Уолша-Адамара. Показано, что результирующая сложность разработанного алгоритма определяется размерностью дуального кода, что обусловливает перспективность его применения для блоковых помехоустойчивых кодов с высокой кодовой скоростью [3,4].
Разработанный алгоритм посимвольного приема составляет основу алгоритма итеративного приема сигнальных конструкций, формируемых с использованием блоковых кодов-произведений (блоковых турбо-кодов), наиболее эффективных относительно вероятностных характеристик передачи информации по радиоканалам с помехами [2,6].
Даны результаты моделирования разработанных алгоритмов приема с целью исследования помехоустойчивости для класса фазоманипулированных сигналов на основе кодов с проверкой на четность для ряда полей Галуа, простейших для исполнения средствами цифровой вычислительной техники. Показано, что для этих сигнальных конструкций достигается энергетический выигрыш до 1-2 дБ по отношению к приему сигналов без избыточности. На основании результатов моделирования делается вывод о перспективности использования рассматриваемых сигнальных конструкций и разработанных алгоритмов их обработки при приеме в спутниковых информационных системах.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 20-07-00525).
Ключевые слова: спутниковые радиолинии, фазоманипулированные сигналы, помехоустойчивость, поля ГалуаЛитература:
- Johnson S.J. Iterative Error Correction: Turbo, Low-Density Parity-Check and Repeat-Accumulate Codes. Cambridge: Univ. Press, 2010.
- Питерсон У., Уэлдон Э. Коды, исправляющие ошибки. М.: Мир. 1976.
- Назаров Л.Е., Шишкин П.В. Исследование помехоустойчивости алгоритма оптимального посимвольного приема сигналов, соответствующих кодам с проверкой на четность в недвоичных полях. // Радиотехника и электроника. 2019. №9, 2019. C. 910-915.
- Назаров Л.Е. Помехоустойчивость оптимального посимвольного приема сигналов в недвоичных полях Галуа. // Физические основы приборостроения. 2020. Т.9, №2, C.10-15.
- Батанов В.В., Назаров Л.Е. Анализ влияния ионосферы на вероятностные характеристики приема сигналов с фазовой манипуляцией в спутниковых системах связи.
- Сборник тезисов докладов 15-ой Всероссийской открытой конференции "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА", 2017, Москва, 13–17 ноября.
- Назаров Л.Е., Батанов В.В., Кузнецов О.О. Алгоритмы итеративного посимвольного приема блоковых турбо-кодов на основе кодов с проверкой на четность. // Журнал радиоэлектроники (электронный журнал). 2014. №9. http://jre.cplire.ru/jre/sep14/1/text.pdf.
Презентация доклада
Ссылка для цитирования: Назаров Л.Е., Батанов В.В. Алгоритмы посимвольного и итеративного приема сигнальных конструкций на основе корректирующих кодов в недвоичных полях Галуа // Материалы 19-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2021. C. 42. DOI 10.21046/19DZZconf-2021aМетоды и алгоритмы обработки спутниковых данных
42