Характеристики блокового алгоритма Витерби для спутниковых каналов связи

Рассмотрены характеристики запатентованного алгоритма Витерби (АВ) для блоковых кодов (патент РФ №2608872), который может быть применен в системах передачи цифровых данных для ДЗЗ, а также в спутниковых и других каналах связи. Анализируются возможности алгоритма при использовании кодов различной длины при кодовой скорости R=1/2. Проводится сопоставление сложности реализации свёрточной версии АВ, ранее использовавшихся вариантов реализации блокового АВ и нового алгоритма со сложностью, сопоставимой со сложностью свёрточного декодера, которая на несколько порядков меньше, чем у ранее известных версий для блоковых кодов.
Выполнено сопоставление возможностей блокового варианта АВ с эффектив-ностью других алгоритмов декодирования в каналах с большим уровнем шума. Обсуждаются конкретные варианты программной реализации свёрточного и блокового варианта АВ. Предлагается использование алгоритмов в простейших каскадных схемах с внешними кодами контроля по чётности. Обсуждаются требования к порождающим полиномам кодов, которые можно применять в таких схемах. Анализируются новые возможности, которые открываются при декодировании блоковых кодов в каналах с аддитивным гауссовским шумом, что до появления блоковых вариантов АВ было весьма сложной проблемой.
Предложены подходы к дальнейшему уменьшению сложности реализации оптимальных переборных алгоритмов коррекции ошибок. Анализируются различные варианты упрощения декодеров за счёт сокращения числа отслеживаемых путей как при сохранении декодером памяти для полного набора путей, так и при динамическом назначении требуемых объёмов памяти путей в процессе движения декодера вдоль принятого цифрового потока.
Сделан общий вывод о существенном росте возможностей техники декодирования с появлением блокового варианта АВ, который сделает надёжную передачу данных в гауссовских каналах гораздо более доступной.
Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант 15-07-06348.