Характеристики каскадных многопороговых декодеров в каналах спутниковой и космической связи

Представлены характеристики помехоустойчивости каскадных методов декодирования при передаче цифровых данных по каналам космической и спутниковой связи. . Высокие характеристики достоверности простейших многопороговых декодеров (МПД), на основе которых при использовании методов теорий поиска глобального экстремума функционалов была решена великая проблема Шеннона, также обеспечивают высокие значения их помехоустойчивости и в каскадных схемах [1-3] при передаче данных по шумящим каналам. В докладе рассмотрены варианты применения на втором этапе декодирования каскадного кода алгоритмов МПД как двоичного, так и недвоичного классов, известных в Оптимизационной Теории (ОТ) как символьные [2]. При весьма простой реализации каскадирования МПД в гауссовском канале получены более высокие характеристики эффективности МПД, чем у классической каскадной схемы с алгоритмом Витерби и кодом Рида-Соломона. Кроме того, показано, что все схемы с МПД при аппаратной реализации имеют практически неограниченное быстродействие. Особенно полезны возможности МПД в высокоскоростных каналах ДЗЗ, для которых созданный в ИКИ РАН МПД декодер на ПЛИС Altera обеспечивает производительность более 1 Гбит/с при хорошей энергетической эффективности.
Рассмотрены вопросы сопоставления результатов ОТ и других конкурирующих групп. Показано, что по единому критерию ПДС≡«помехоустойчивость-достоверность-сложность» алгоритмы, разработанные на основе ОТ, имеют на текущий момент наилучшие значения его параметров.
Обсуждаются ближайшие перспективы создания декодеров с более сложными и эффективными решающими функциями по сравнению с пороговыми элементами. Отмечается, что такие функции должны сохранять линейную сложность новых алгоритмов ОТ от длины кодов.