Гратчасте кодування - Велика Енциклопедія Нафти та Газа, стаття, сторінка 1

Гратчасте кодування

Гратчасте кодування та коди Ріда-Соломона: що ховається за математикою. [1]

При ґратчастому кодуванні набір сигналів багаторівневої/фазової модуляції комбінується зі схемою ґратчастого кодування. Термін схема гратчастого кодування застосуємо до будь-якої кодової системи, яка має пам'ять (кінцевий автомат), такий наприклад, як згортковий код. Сигнали багаторівневої / фазової модуляції мають множини, що містять множинні амплітуди, множинні фази або комбінації цих амплітуд та фаз. Іншими словами, набір сигналів ТСМ найкраще представляється будь-яким набором сигналів ( більш ніж двійковим), векторне уявлення якого може бути відображено на площині, подібній до рис. 9.16 а для сигналів QAM. [2]

Хоча схеми гратчастого кодування ( trellis-coded modulation - ТСМ) не вимагають додаткової смуги пропускання чи потужності, у них однаково є певний компроміс. [3]

Розширено розділи, присвячені кодам корекції помилок, особливо це стосується кодівРіда-Соломона, турбоходам та гратчастому кодуванню. [5]

При синтезі ґратчастого коду наша мета зводиться до досягнення можливо більшої вільної відстані, оскільки цей параметр еквівалентний величині порядку рознесення сигналу, що приймається. У звичайному ґратчастому кодуванні Унгербоека кожна гілка решітки відповідає єдиному М-ічному (ФМ, ДФМ, КАМ) виходу канального символу. Визначимо помилкову подію з найкоротшим шляхом як шлях при помилковій події з найменшим числом ненульових відстаней між ним самим і правильним шляхом, і нехай L – довжина цього найкоротшого шляху. [7]

Додатковий виграш як можна досягти введенням додаткової надмірності при кодуванні та збільшенням розміру об'єму алфавіту як засобу, при якому зберігається фіксована смуга частот. Зокрема, МНФ з ґратчастим кодуванням, з використанням відносно простих згорткових кодів, широко досліджується і багато результатів є в технічній літературі. Декодер Вітербі для МНФ із згортковим кодуванням сьогодні використовують для обліку пам'яті, властивої і коду, іМНФ сигналу. ММС із збереженням смуги частот, був продемонстрований з комбінуванням згорткового кодування та МНФ. [10]

У розділі 9 розглядаються різні проектні компроміси при використанні модуляції/кодування, пов'язані з ймовірністю бітової помилки, ефективністю використання смуги та відношенням сигнал/шум. Висвітлюються також важливі аспекти кодової модуляції, зокрема ґратчасте кодування. [11]

У той самий час існують методи корекції помилок, звані решітчастим кодуванням ( trellis-coded modulation), які потребують збільшення швидкості передачі сигналів чи розширення смуги частот для систем зв'язку реального часу. [12]

Перші дві області є справжніми схемами кодування із захистом від помилок. Під словами справжня схема кодування із захистом від помилок мається на увазі метод, який використовує деяку структурну надмірність зниження ймовірності помилки. Надмірність включає лише третя позиція списку, ґратчасте кодування. Перелічені області дослідження кодування та очікувані від них поліпшення продуктивності обговорюються нижче. [13]

У розділі 9 узагальнюються питання проектування систем зв'язку та подаються різні компроміси з областей модуляції та кодування, які обов'язково мають бути розглянуті під час проектування системи. Обговорюються теоретичні обмеження, такі як критерій Найквіста та межа Шеннона. Також досліджуються схеми модуляції, що дозволяють ефективно використовувати смугу, такі як ґратчасте кодування. [14]

Межа Шеннона, рівний - 1 6 дБ, - це мінімальне теоретично можливе значення Et/N0, яке (спільно з канальним кодуванням) необхідне для отримання скільки завгодно низької ймовірності виникнення помилки в каналі AWGN. Більш загальнимобмеженням є значення пропускної спроможності каналу, перевищення якої автоматично забороняє безпомилкову передачу сигналів. У цьому розділі також вивчені деякі схеми модуляції з ефективним використанням смуги пропускання, такі як маніпуляція з мінімальним зрушенням (minimum shift keying - MSK), квадратурна амплітудна модуляція (quadrature amplitude modulation - QAM) і ґратчасте кодування. Останній метод дозволяє досягти ефективного кодування без втрат у смузі пропускання. [15]