Способ помехоустойчивого кодирования и декодирования
Изобретение относится к радиосвязи, реализуемой посредством каналов с частотной модуляцией сигналов. При кодировании каждый из информационных блоков длиной k-бит кодируют одним из 2k возможных кодовых слов биортогонального кода. Для каждого кодового слова биортогонального кода формируют второе слово того же кода такой же длины, все символы которого обратны символам первого слова. Далее объединяют эти М-символьные слова в одно 2М символьное слово, в котором после каждого символа первого слова размещают обратный ему символ второго слова. При декодировании кодированные информационные блоки синхронизируют с опорными сигналами, определяют их взаимную корреляцию и выбирают k-битный блок по максимуму правдоподобия. При этом взаимную корреляцию определяют для 2М-символьного кодированного информационного блока и М опорных ортогональных сигналов каждый длиной 2М-символов. Способ обеспечивает повышенную помехоустойчивость при приеме биортогональных кодов в каналах с частотной модуляцией. 1 ил.
Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано при помехоустойчивом кодировании информации каналов с частотной модуляцией (ЧМ).
Известен способ помехоустойчивого кодирования и декодирования, по которому на передающей стороне преобразуют каждый информационный блок длиной k-бит в сигнал, представляющий собой одно из 2k возможных кодовых слов биортогонального кода длиной М=2(k-1) двоичных символов каждое, модулируют передаваемый сигнал по частоте М символами этого кода, а на приемной стороне демодулируют сигнал (символы кода), синхронизируют сигнал, вычисляют взаимную корреляцию принятого М-символьного кодового слова с М опорными сигналами - М-символьными кодовыми словами ортогонального кода и выбирают (декодируют) k-битный блок по критерию максимума правдоподобия. Сведения об известном способе приведены на стр.272 книги Витерби Э.Д. "Принципы когерентной связи", М., Сов. Радио, 1970. Там же на стр.274 даны характеристики помехоустойчивости биортогональных сигналов для различных k и М. Характеристики таких кодов даны также в книгах: Финк Л.М. "Теория передачи дискретных сообщений", М., Сов. Радио, 1970, с.246 и Колесник В.Д., Мирончиков Е.Т. "Декодирование циклических кодов". М., Связь, 1968, с.27. Вышеуказанный способ выбран в качестве прототипа заявленного технического решения. Однако известный способ не обеспечивает высокую помехоустойчивость в каналах с ЧМ при использовании простых "одноточечных" синтезаторов частоты и поэтому не находит широкого применения, так как в частотном демодуляторе (ЧД) возникают ошибки при передаче серий нулей или единиц, имеющихся в кодовых словах. Такие серии вызывают смещение частоты синтезатора частот, снижающие помехоустойчивость приема, а в случаях, когда при передаче нескольких слов, образуются очень длинные серии нулей или единиц, возможны срывы связи. Задача изобретения - повысить помехоустойчивость приема биортогональных сигналов в каналах с ЧМ. Для этого в известном способе помехоустойчивого кодирования и декодирования, по которому каждый информационный блок длиной k-бит кодируют одним из 2k возможных кодовых слов биортогонального кода длиной М=2(k-1) двоичных символов, а при декодировании кодовые слова синхронизируют с опорными сигналами, определяют их взаимную корреляцию и выбирают k-битный блок по критерию максимума правдоподобия, при кодировании для каждого кодового слова биортогонального кода формируют второе кодовое слово того же кода такой же длины, все символы которого обратны символам первого кодового слова, и объединяют эти М-символьные слова в одно 2М символьное слово, в котором после каждого символа первого слова помещают обратный ему символ второго слова, а при декодировании взаимную корреляцию определяют для 2М-символьного кодового слова и М опорных ортогональных сигналов каждый длиной 2М-символов. В таблице на чертеже слева представлены k-битные блоки, в середине - 2М кодовых слов (сигналов) известного способа и справа - 2М кодовых слов предлагаемого способа с "удвоенными" кодовыми словами на примере кодов с параметрами: k=4, М=8. Недостаток известного способа передачи биортогональных сигналов виден при сравнении известных сигналов и сигналов предлагаемого способа. Первые 8 слов биортогонального кода соответствуют 8-ми словам базового ортогонального кода и образуют ортогональную группу слов, а следующие 8 слов, противоположные первым, образуют биортогональную группу. Сильные преобладания имеют слова блоков 0000 и 1000. Они вызывают смещения частоты синтезатора частот приемника, что увеличивает вероятность ошибок в ЧД и создает опасность срыва связи. Каждое кодовое слово отличается от всех остальных в 4-х символах в известном способе и в 8-ми в предлагаемом. Соответственно, кодовые расстояния известного и предлагаемого способов равны 4 и 8. В известном способе при отсутствии ошибок канала выходы коррелятора для 7-ми опорных сигналов будут равны 4. Выход одного коррелятора будет равен 0 (при приеме сигнала ортогональной группы) или 8 (при приеме сигнала биортогональной группы). При одиночной ошибке выход этого коррелятора будет равен или 1 или 7 и такая ошибка будет исправлена. При двойной ошибке выходы двух корреляторов будут равны или 2 или 6 и такая ошибка будет обнаружена, но не исправлена. В предлагаемом способе передают удвоенные кодовые слова биортогонального кода, которые представлены на чертеже справа. За каждым символом первого слова следует соответствующий ему символ второго слова. Кодовое слово предлагаемого способа содержит 2М символов. Видно, что в удвоенном коде нет серий с преобладаниями нулей или единиц. Поэтому в предлагаемом способе устранена причина возникновения ошибок приема и срывов связи, возникающих в известном способе. В предлагаемом способе вычисляют взаимную корреляцию принятого 2М-символьного кодового слова с М опорными ортогональными сигналами с базой (длиной) 2М символов каждый и выбирают (декодируют) k-битный блок по критерию максимума правдоподобия. Кодовое расстояние в предлагаемом способе равно 8, что позволяет исправлять три ошибки и обнаруживать четыре. При приеме вычисляют корреляцию принятого кода с каждым из 8 опорных ортогональных сигналов длиной 2М символов каждый. При отсутствии ошибок канала выход коррелятора для 7 опорных сигналов будет равен 8. Для одного опорного сигнала выход коррелятора будет равен или 0 (при приеме сигнала ортогональной группы) или 16 (при приеме сигнала биортогональной группы). При трехкратной ошибке выход коррелятора будет равен или 3 или 13 и такая ошибка также будет исправлена. При 4-х кратной ошибке выход коррелятора для двух опорных сигналов будет равен или 4 или 12 и такая ошибка будет обнаружена, но не исправлена. Это является вторым существенным преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным, который исправляет только одиночные ошибки и обнаруживает двойные. Платой за это преимущество является уменьшение кодовой скорости (отношения количества информационных бит "k" к количеству символов канала) с 1/2 до 1/4. Однако энергетический выигрыш кодирования и дальность устойчивой связи в предлагаемом способе выше, что и подтвердили испытания, проведенные предприятием-заявителем. Таким образом, совокупность существенных признаков заявленного способа обладает новизной и позволяет решить поставленную задачу. Это позволяет классифицировать заявленное техническое решение как изобретение.Формула изобретения
Способ помехоустойчивого кодирования и декодирования по которому каждый информационный блок длиной k-бит кодируют одним из 2k возможных кодовых слов биортогонального кода длиной М= 2(к-1) двоичных символов, а при декодировании кодовые слова синхронизируют с опорными сигналами, определяют их взаимную корреляцию и выбирают k-битный блок по критерию максимума правдоподобия, отличающийся тем, что при кодировании для каждого кодового слова биортогонального кода формируют второе кодовое слово того же кода такой же длины, все символы которого обратны символам первого слова, и объединяют эти М-символьные слова в одно 2М символьное слово, в котором после каждого символа первого слова помещают обратный ему символ второго слова, а при декодировании взаимную корреляцию определяют для 2М-символьного кодового слова и М опорных ортогональных сигналов каждый длиною 2М-символов.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Устройство для защиты от ошибок // 1698996
Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи Его использование в системах передачи данных позволяет повысить помехоустойчивость устройства
Устройство защиты от ошибок // 1683180
Изобретение относится к технике связи и вычислительной технике
Изобретение относится к технике электросвязи, в частности к устройствам для приема дискретной информации, закодированной корректирующим кодом, и может быть использовано при построении аппаратуры передачи данных
Устройство для исправления ошибок // 1667262
Изобретение относится к технике передачи данных и может быть использовано для исправления ошибок типа смешения характерных точек элементарного сигнала
Изобретение относится к технике связи и вычислительной технике
Изобретение относится к вычислительной технике
Устройство для контроля кода // 1662007
Изобретение относится к вычислительной технике и передаче данных, может быть использовано для контроля суммы избыточной системы счисления
Изобретение относится к радиотехнике
Изобретение относится к радиосвязи, реализуемой посредством каналов с частотной модуляцией сигналов
Способ декодирования помехоустойчивых каскадных кодов по наиболее достоверным символам внешнего кода // 2419966
Изобретение относится к области техники связи и может быть использовано для декодирования помехоустойчивых каскадных кодов в аппаратуре помехоустойчивой связи
Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах передачи дискретной информации
Изобретение относится к области кодирования и декодирования данных, в частности к способу и устройству декодирования кода порождающей матрицы с низкой плотностью
Изобретение относится к области передачи цифровой информации и предназначено для применения в декодерах систем связи. Технический результат заключается в повышении достоверности передачи данных. Способ включает представление на передающей стороне каждого блока данных, содержащего последовательность из K P-разрядных информационных символов, в виде прямоугольника и добавлении к этому блоку избыточных символов, а на приемной стороне - декодирование каждого указанного блока с учетом составляющих его информационных и избыточных символов, причем разрядность каждого из избыточных символов составляет P≥2, совокупность p-х разрядов избыточных символов определяется на передающей стороне совокупностью этих же p-х разрядов K информационных символов, а каждый p-й разряд результата декодирования каждого информационного символа на приемной стороне определяется с учетом совокупности p-х разрядов ряда информационных и избыточных символов блока. 1 з.п. ф-лы
Способ мягкого декодирования блоковых кодов // 2580797
Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах передачи дискретной информации. Техническим результатом является повышение скорости декодирования и достоверности принимаемой информации. Способ содержит этапы, на которых: для всех разрешенных кодовых комбинаций произвольного блокового (n, k)-кода по любым 1<f≤k/2 разрядам определяют номер кластера в двоичном представлении при условии, что в совокупности все образцы номеров кластеров образуют полный набор элементов из поля GF(2f). Среди оставшихся n-f разрядов выбирают k-f разрядов так, чтобы в совокупности для всех комбинаций кластера на позициях этих разрядов оказался полный набор элементов поля GF(2k-f). Кластер с номером ноль принимается за базовый. Любая комбинация из состава других кластеров может быть приведена к одной из комбинаций базового кластера после вычисления номера ее кластера i≠0 и сложения с известной приемнику ключевой комбинацией Ki. Признаком комбинации Ki в кластере является наличие единичного элемента поля GF(2k-f) относительно операции сложения на позициях k-f разрядов. Точное определение номера кластера обеспечивается выделением любого разряда не вошедшего в число выбранных ранее k-f разрядов для проверки четности разрядов номера кластера на передаче и их итеративных преобразований на основе индексов мягких решений (ИМР) на приеме. После вычисления номера кластера его разряды временно из процедуры декодирования исключаются. Оставшаяся часть принятого вектора с использованием части Ki переводится в базовый кластер и упорядочивается по убыванию значений ИМР, формируя при этом вектор и матрицу перестановок Р. С использованием этой матрицы переставляются столбцы базового кластера, при этом обращают внимание на то, чтобы на позициях k-f старших разрядов образовался полный набор элементов из поля GF(2k-f). В случае необходимости одновременно переставляют ближайшие столбцы в кластере и в векторе . Из полученного набора выбирают ту строку кластера, которая на позициях k-f разрядов совпадает с битами в . Складывая этот вектор с , получают упорядоченный образец ошибок , который путем умножения на PT и возвращения разрядов номера кластера приводят к истинному вектору ошибок. 14 табл.
Изобретение относится к области кодирования/декодирования цифровой информации и может быть использовано в системах передачи информации. Техническим результатом является повышение достоверности передачи при обмене данными. Способ содержит представление на передающей стороне каждого блока данных, содержащего последовательность из K информационных P-разрядных символов, в виде P матриц, содержащих каждая по M строк и N столбцов, причем каждую матрицу компонуют из p-х разрядов информационных символов, добавляют к каждой матрице M+N избыточных (проверочных) бинарных символов, а на приемной стороне определяют номера строк и столбцов каждой матрицы, в которых обнаружены ошибки, определяют бинарный символ, являющийся общим для каждой из указанных строки и столбца, изменяют код этого бинарного символа на дополнительный, определяют символы, в которых произошли ошибки, причем каждый из таких символов определяется по той матрице, в которой ошибка обнаружена только в одном столбце и одной строке, а каждая из совокупности операций изменения кода каждого бинарного символа осуществляется над совокупностью бинарных символов, принадлежащих тем символам, в которых произошли ошибки. 1 ил.
Способ и устройство для передачи и приема информации управления в вещательной системе/системе связи // 2597516
Изобретение относится к кодированию, передаче и приему сигнальной информации в вещательной системе/системе связи. Технический результат - эффективность кодирования и декодирования сигнальной информации. Для этого предусмотрено: формирование сигнальной информации, которая содержит множество порций; определение количества кодированных блоков, в которые должна кодироваться сигнальная информация, на основе количества разрядов сигнальной информации и количества входных информационных разрядов кодера; сегментирование каждой порции сигнальной информации на основе количества кодированных блоков; создание входных информационных разрядов каждого кодированного блока, чтобы включить туда сегментированные части каждой порции сигнальной информации; кодирование входных информационных разрядов в каждый кодированный блок; и передачу каждого кодированного блока. 4 н. и 28 з.п. ф-лы, 13 ил.
Перестановочный декодер с режимом обучения // 2644507
Перестановочный декодер с режимом обучения относится к технике связи и может использоваться при проектировании новых и модернизации существующих систем обмена данными с применением блоковых помехоустойчивых кодов. Техническим результатом является повышение производительности декодера. Устройство содержит блок приема, блок мягких решений символов, детектор режимов, блок упорядочения оценок, накопитель оценок, датчик последовательностей столбцов, переключатель режимов, блок отрицательных решений, накопитель кодовой комбинации, блок эквивалентного кода, блок контроля линейности, блок исправления стираний, блок сравнения и обратных перестановок, блок положительных решений. 1 ил.
