Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 11–15 ноября 2024 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XXII..398

О выборе технологий кодирования в спутниковых сетях связи для ДЗЗ

Золотарев В.В. (1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Как известно [1], Оптимизационная Теория (ОТ) помехоустойчивого кодирования полностью решила 40 лет назад великую проблему Шеннона о простой высокодос-товерной передаче данных по цифровым каналам с большим относительным уровнем шума. Согласно [2], где отмечен этот юбилей ОТ, многопороговые декодеры (МПД), созданные в рамках этой новой теории, с линейной от длины кодов n сложностью N: N~n, достигают оптимальных, т. е. наиболее вероятных решений, чего не могут никакие другие методы коррекции ошибок. При сопоставимой сложности декодеры МПД обычно на 2 ÷ 3 десятичных порядка быстрее алгоритмов для низкоплотностных (LDPC) кодов и в такой же степени проще в реализации.
Сложность блокового алгоритма Витерби (АВ), запатентованного школой ОТ, при сравнении с аналогичными достижениями NASA также на много порядков меньше других известных оптимальных декодеров блоковых кодов.
В 10 монографиях и в двух справочниках по кодированию для цифровой связи, издаваемых только школой ОТ, детально проработаны общедоступные технологии разработки декодеров для всех классических каналов. Они основаны на уникальном программном обеспечении (ПО), созданном за 50 лет, которого нет ни у каких других научных групп. Они позволяют выбирать параметры кодов, скорость передачи по каналу и мощность сигнала в соответствии с задачами высокой производительности сети при заданных технологических возможностях.
Технологических карт и методов проектирования кодеков для LDPC кодов нет. В зару-бежье набор доступных типов кодеков невелик, причём, создать быстрые декодеры такого типа очень сложно [3]. Напротив, в ИКИ РАН на ПЛИС Altera успешно создан ещё ~20 лет назад МПД декодер с производительностью более 1 Гбит/с, получивший единственную за всё время существования ИКИ Золотую медаль Международного салона изобретений [1,4].
Давно подготовленные средства ПО, программы обучения, лабораторные работы, справочники [4] и прочие ресурсы школы ОТ [1] для разработки кодовых систем обеспечивают простую и быструю реализацию любых высокоэффективных декодеров для спутниковых каналов и комплексов ДЗЗ, параметры которых недоступны для разработок на какой-либо иной технологической основе.
Более простой доступ к литературе из-за неточности воспроизведения гиперссылок -
на стр. "Дискуссии" и "Книги" сайта www.decmtdzol.ru .

Ключевые слова: Оптимизационная Теория, МПД декодеры, алгоритм Витерби (АВ), справочник по цифровой связи, LDPC коды, спутниковые каналы, программное обеспечение, скорость передачи, мощность сигнала.
Литература:
  1. Сетевые ресурсы: www.decmtdzol.ru , www.mtdbest.ru, www.decoders-zolotarev.ru .
  2. Три юбилея теории кодирования.
  3. https://decmtdzol.ru/articles/%D0%A2%D1%80%D0%B8%20%D1%8E%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D1%8F%20%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B8%20%D0%BA%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F.pdf.
  4. Бахтин А.А., Омельянчук Е.В., Семенова А.Ю. Анализ современных возможностей организации сверхвысокоскоростных спутниковых радиолиний.Труды МАИ. № 96, 2017.
  5. https://decmtdzol.ru/articles/%D0%9E%20%D0%B1%D1%8B%D1%81%D1%82%D1%80%D1%8B%D1%85%20%D1%81%D0%BF%D1%83%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D1%85%20%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%B0%D1%85.pdf .
  6. 4.. В.В. Золотарёв. Кодирование для цифровой связи и систем памяти. Справочник-2. Под научной редакцией члена-корреспондента РАН Ю.Б. Зубарева. // М., «Горячая Линия – Телеком», 2022, 172 с. https://decmtdzol.ru/articles/table_book2022.pdf .

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Золотарев В.В. О выборе технологий кодирования в спутниковых сетях связи для ДЗЗ // Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2024. C. 140. DOI 10.21046/22DZZconf-2024a

Бортовая аппаратура космических систем ДЗЗ

140