Память путей и синхронизация

Требования к памяти декодера, работающего согласно алгоритму Витерби, растут с увеличением длины кодового ограничения как степенная функция.

Для кода со сте­пенью кодирования 1/n после каждого шага декодирования декодер держит в памяти набор из 2^К-1 путей. С высокой степенью вероятности можно утверждать, что при значительном превы­шении существующей на данный момент глубины декодирования эти пути не будут взаимно непересекающимися. Все 2^К-1 пути ведут к полной ветви, которая в конце концов разветвляется на разные состояния. Поэтому, если декодер сохраняет историю 2^К-1 путей, самые первые биты на всех путях будут одинаковы. Следова­тельно, простой декодер имеет фиксированный объем истории путей и выдает самые ранние биты произвольного пути каждый раз, когда продвигается на один уровень вглубь решетки. Требуемый объем сохраняемых путей будет равен следующему:

u=h2^K-1

Здесь h — длина истории пути информационного бита на состояние. При уточне­нии, которое проводится для минимизации h, вместо самых ранних битов произ­вольных путей на выходе декодера используются самые ранние биты наиболее ве­роятных путей. Было показано, что значения h, равного 4

или 5 длинам ко­дового ограничения, достаточно, чтобы характеристики декодера были близки к оптимальным. Необходимый объем памяти и является основным ограничением при разработке декодеров, работающих согласно алгоритму Витерби. В серийно выпускаемых декодерах длина кодового ограничения равна величине порядка К= 10. Попытка повысить эффективность кодирования за счет увеличения длины кодового ограничения вызывает экспоненциальный рост требований к памяти (и сложности) как это следует из уравнения для u.

Синхронизация кодовых слов ветвей — это процесс определения начала слова ветви в принятой последовательности. Такую синхронизацию можно осуществить, не при­бавляя новую информацию к потоку передаваемых символов, поскольку можно ви­деть, что, пока принятые данные не синхронизированы, у них непомерно высокая частота появления ошибок. Следовательно, синхронизацию можно осуществить про­сто: нужно проводить сопутствующее наблюдение за уровнем частоты появления ошибок, т.е. нас должна интересовать частота, при которой увеличиваются метрики состояний, или частота, при которой сливаются выжившие пути на решетке. Пара­метр, за которым следят, сравнивается с пороговым значением, после чего соответст­вующим образом осуществляется синхронизация.

---

Дата добавления: 2015-08-02