Гратчасте кодування
Лекції з Теоретичних основ цифрового зв'язку
9. Компроміси при використанні модуляції та кодування
Кодер ТСМ з кінцевим числом станів для кожного символьного інтервалу з набору сигналів вибирає один, формуючи таким чином послідовність, що передається кодованих сигналів. Отриманий зашумлений сигнал виявляється і декодується детектором/декодером, що працює за принципом максимальної правдоподібності на основі м'якої схеми прийняття рішень. У стандартних системах, що включають модуляцію та кодування, зазвичай прийнято окремо описувати та реалізувати детектор та декодер. Однак у системах ПММ ці функції повинні розглядатися спільно. Можна досягти ефективного кодування, не жертвуючи швидкістю передачі або не збільшуючи ні ширину смуги частот, ні потужність [6, 31]. Спочатку може здатися, що це твердження порушує деякі основні принципи компромісу між потужністю чи шириною смуги частот та ймовірністю помилки. Зазначимо, що компроміс тут все ж таки присутній, оскільки ПММ дозволяє досягти ефективності кодування за рахунок ускладнення декодера.
При решітчастому кодуванні набір сигналів багаторівневої/фазової модуляції комбінується зісхемою ґратчастого кодування.Термін "схема ґратчастого кодування" застосовний до будь-якої кодової системи, яка має пам'ять (кінцевий автомат), такий наприклад, як згортковий код. Сигнали багаторівневої/фазової модуляції мають сукупності, що містять множинні амплітуди, множинні фази або комбінації цих амплітуд і фаз. Іншими словами, набір сигналів ТСМ найкраще представляється будь-яким набором сигналів (більш ніж двійковим), векторне уявлення якого може бути відображене на площині, подібній до показаної на рис. 9.16, адля сигналів QAM. Схема ґратчастого кодування - це схема, яку можна охарактеризувати (гратчастою) діаграмою стану, подібною до ґратчастих діаграм, що описує згорткові коди. Зазначимо, що хоча згорткові коди, представлені у розділі 7, лінійні, у разі решітчасті коди лінійними не зобов'язані. Ефективність кодування можна отримати за допомогою блокових або ґратчастих кодів, проте тут будуть розглядатися тільки ґратчасті коди, оскільки наявністьалгоритму декодування Вітербіробить ґратчасте кодування простим і ефективним. Унгербоек (Ungerboeck) показав, що за наявності шуму AWGN схема ТСМ досить легко може дати сумарну ефективність кодування порядку 3 дБ проти некодированной системою, а зі збільшенням складності можна отримати ефективність порядку 6 дБ.