Характеристики декодирования
блоковых кодов по алгоритму Витерби для систем ДЗЗ

Рассмотрены новые результаты исследований и моделирования работы алгоритма Витерби (АВ) при декодировании линейных блоковых кодов в каналах с большим уровнем шума, к которым относятся и каналы передачи данных ДЗЗ. Обсуждаются варианты использования кодов, полученных из свёрточных кодов длины K=3÷20, что перекрывает возможности как текущих, так и перспективных длин кодов, которые будут доступны в ближайшем будущем. При этом работа декодера по алгоритму АВ не меняет исходных кодовых скоростей R, например, при R=1/2, так как в этом случае не требуется передавать K-1 нулей в конце каждого сообщения.
Анализируются возможности алгоритмов, основанных на каскадировании исследуемых блоковых кодов с другими малоизбыточными кодами. Рассматриваются подходы, связанные с параллельными и последовательными методами каскадирования как для каналов со случайными ошибками типа ДСК, так и в каналах с белым гауссовским шумом.
Анализируются возможности каскадирования блоковых кодов с кодами, которые декодируются многопороговыми алгоритмами (МПД). Обсуждаются возможности использования во внешних каскадах символьных кодов с простым декодированием. Рассмотрены вопросы сложности реализации как числа выполняемых операций в пересчёте на один информационный символ. Подчёркивается, что все алгоритмы, включая декодеры внешних кодов в каскадных схемах, оперируют только с небольшими целыми числами, что существенно упрощает и ускоряет работу методов коррекции ошибок.
В докладе обсуждаются вопросы патентной защиты разработанной модификации АВ для блоковых кодов. Проводится сравнение такого АВ с другими методами коррекции ошибок в гауссовских каналах. Приводятся для этого случая оценки для эффективности декодирования кода Голея и методов, предложенных Чейзом.
Представленные результаты позволяют считать, что декодирование блоковых кодов методами АВ создаёт новую ситуации в соотношениях между алгоритмами декодирования, так как обеспечивает эффективное применение хорошо известных методов декодирования в гауссовских каналах с сохранением значений кодовых скоростей сообщений, выражаемых отношением небольших целых чисел, что очень облегчает создание высокоскоростной аппаратуры помехоустойчивого кодирования, в том числе для систем ДЗЗ.
Исследования проводились при финансовой поддержке РФФИ (гранты 14-07-00859 и 15-07-06348).