Апаратна реалізація та експериментальні дослідження MAX-LOG-MAP турбо-декодера

Abstract

Вимоги до швидкості та надійності переданих даних постійно зростають. Для підвищення енергетичної ефективності та вірогідності переданої інформації практично у всіх сучасних цифрових системах застосовується завадостійке кодування. Найбільш помітним досягненням у теорії завадостійкого кодування за останні роки є турбо-код. У статті розглядаються питання, пов’язані з сучасними методами турбо-кодування, перспективними для застосування у системах передавання даних різного функціонального призначення. Представлено математичний апарат субоптимального посимвольного методу турбо-декодування max-log-MAP та розроблено його апаратну архітектуру. Під час експериментальних досліджень визначено обчислювальну складність даного методу декодування. Показано моделювання роботи методу max-log-MAP для турбо-коду з різною довжиною блоку даних та при збільшенні ітерацій декодування, наведено результати передавання мультимедійних даних.

Требования к скорости и надежности передаваемых данных постоянно растут. Для повышения энергетической эффективности и достоверности передаваемой информации практически во всех современных цифровых системах применяется помехоустойчивое кодирование. Наиболее заметным достижением в теории помехоустойчивого кодирования в последние годы является турбо-код. В статье рассматриваются вопросы, связанные с современными методами турбо-кодирования, перспективными для применения в системах передачи данных различного функционального назначения. Представлены математический аппарат субоптимального посимвольного метода турбо-декодирования max-log-MAP и разработана его аппаратная архитектура. Во время экспериментальных исследований определена вычислительная сложность данного метода декодирования. Показано моделирование работы метода max-log-MAP для турбо-кода с разной длиной блока данных и при увеличении итераций декодирования, приведены результаты передачи мультимедийных данных.

The speed and reliability of the transmitted data is constantly increasing. In order to increase the energy efficiency and reliability of the transmitted information almost in all modern digital systems is employed an error-correcting coding. The most notable achievement in the theory of error-correcting coding in recent years is a turbo-code. In this article are considered the issues, related to the modern turbocoding methods, promising for using in data transmission systems of different functional purposes. The mathematical apparatus of the suboptimal symbol-by-symbol turbo-decoding methodmax-log-MAP is presented and its hardware architecture is developed. During experimental researches the computational complexity of this decoding method was determined. The simulation of themax-log-MAP method for the turbo-code with different data block lengths and with different decoding iterations is shown, and the results of the multimedia data transmission are presented