Применение дивергентного кодирования в каналах спутниковой связи и ДЗЗ

При передаче цифровых данных по каналам космической и спутниковой связи, в том числе в системах ДЗЗ необходимо работать при возможно большем уровне шума, что повышает кпд использования этих очень дорогостоящих ресурсов. Основными методами, которые сейчас обеспечивают на основе помехоустойчивых кодов эффективную передачу цифровых потоков по таким каналам, являются алгоритм Витерби (АВ), низкоплотностные (LDPC) коды, каскадные схемы и многопороговые алгоритмы (МПД). До некоторой степени здесь применимы также турбо коды, но они уступают некоторым из указанных методов по энергетической эффективности и оказываются сложнее в реализации. чем это допустимо для высокоскоростных систем связи.
В работах последнего времени показано, что разрабатываемые уже много лет в ИКИ РАН многопороговые декодеры (МПД), непрерывно улучшающие свои характеристики, уже превзошли другие алгоритмы декодирования по энергетике и в соответствии с запатентованными для них техническими решениями могут обеспечить эти высокие характеристики на любых скоростях передачи вплоть до нескольких гигабитов в секунду. Это было подтверждено на созданных в ИКИ РАН макетах этих декодеров на ПЛИС ALTERA.
Однако работа МПД алгоритмов при более высоком уровне шума, что ещё возможно для таких систем, при водит к тому, что и МПД декодеры в этом случае слишком усложняются, но не достигают ещё пропускной способности канала по Шеннону.
В докладе рассмотрены методы дивергентного кодирования, которые позволяют как бы увеличивать кодовое расстояние используемых свёрточных кодов, что увеличивает эффективность их использования и позволяет продолжить исследования работы МПД декодеров при ещё более высоком уровне шума.
Как продолжение работ по эффективному использованию спутниковых каналов в докладе обсуждаются варианты применения кодов с прямым контролем метрики, к которым относятся МПД и АВ, совместно с дивергентным кодированием. Анализируется перспективность этого направления исследований и разработок для систем ДЗЗ.
Исследования проводились при финансовой поддержке РФФИ (грант 14-08-00859).