Декодування та реалізація алгоритму BCJR для турбокоду, стандартизованого в DVB-RCS

Abstract

Розглядаються питання, пов’язані з сучасними методами турбокодування, перспективними для застосування у супутникових мережах, цифровому телебаченні, мобільних комунікаціях. Запропоновано використання узагальненої структури з використанням AWGN. Показано переваги та недоліки турбо-кодів, принципи роботи з ними у стандарті супутникового зв’язку DVB-RCS та мережах 3G. Розглянуто алгоритм BCJR для марківського джерела інформації, яка передається дискретним каналом без пам’яті з AWGN. Отримано узагальнений вираз для обчислення LLR у процесі MAP-декодування в алгоритмі BCJR за допомогою дослідження ймовірнісно-енергетичних характеристик передавання інформації. Показано ідеї реалізації MAP-декодера в техніці з використанням обчислювальної потужності технічних засобів та доведено оптимальність цього алгоритму.

Considered problems, associated with modern methods of turbo-coding, promising for use in satellite networks, digital television, mobile communications. Proposed the using of generalized structure with AWGN. Displaying advantages and disadvantages of turbo codes, some principles for work with turbo codes in the satellite standard DVB-RCS and 3G networks. Considered the algorithm BCJR for Markov sources of information, that is transmitted discrete channel without memory with AWGN. Obtained a generalized expression for calculating the LLR in the MAPdecoding BCJR algorithm using probabilistic researches and energy characteristics of the transmission of information. Displaying ideas of MAP-decoder in the technique of using the computing power of technical means and proved the optimality of the algorithm.

Рассматриваются вопросы, связанные с современными методами турбокодирования, перспективными для применения в спутниковых сетях, цифровом телевидении, мобильных коммуникациях. Предложено использование обобщенной структуры с использованием AWGN. Показаны преимущества и недостатки турбо-кодов, принципы работы с ними в стандарте спутниковой связи DVB-RCS и сетях 3G. Рассмотрены алгоритм BCJR для марковского источника информации, которая передается дискретным каналом без памяти с AWGN. Получено обобщенное выражение для вычисления LLR в процессе MAP-декодирования в алгоритме BCJR с помощью исследования вероятностно-энергетических характеристик передачи информации. Показано идеи реализации MAP-декодера в технике с использованием вычислительной мощности технических средств и доказано оптимальность этого алгоритма.