Применение оптимальных декодеров в быстрых системах ДЗЗ

Институт космических исследований РАН, Москва, Россия.
Представлены систематизированные технологии проектирования эффективных методов многопороговых (МПД) и других аналогичных быстрых модификаций алгорит-мов этого типа для систем ДЗЗ, которые не имеют ограничений по скорости обработки цифровых данных. Декодеры класс МПД могут иметь характеристики, соответствующие оптимальному , т. е. наилучшему возможному по достоверности декодированию (ОД).
Теперь разработка и контроль характеристик декодеров такого типа существенно облегчена благодаря изданию научной школой Оптимизационной Теории (ОТ) нового справочника для цифровой связи [2]. Высокие характеристики кодирования обеспечива-ются применением в процессе проектирования методов теории размножения ошибок. Быстродействие МПД методов определяется их реализацией на базе запатентованных технологий школы ОТ, а характеристики достоверности, соответствующие ОД, могут быть получены также специально разработанными новыми методами, описанными в [1,2].
Высокие характеристики достоверности, минимальная даже теоретически возможная сложность МПД декодеров, а также способность методов ОТ обеспечивать эти столь ценные параметры и вблизи пропускной способности канала полностью соответствуют наилучшим значениям критерия ПДС. Это и позволяет утверждать, что теория ОТ и алго-ритмы МПД вместе с блоковыми модификациями алгоритма Витерби (БАВ) для коротких кодов полностью решили великую проблему К. Шеннона. Теперь теория кодирования (ТК) как проблема полностью успешно завершена, решена и преобразована в конкретные компьютерные технологии, базирующие на специальном программном обеспечении (ПО).
Целый ряд этих технологий реализован в форме методов поиска глобального поиска экстремума функционалов (ПГЭФ), учитывающих принципы дивергентности и каскадирования, которые также повышают итоговые характеристики методов декодирования
Особенно полезны возможности МПД в спутниковой цифровой связи и в высоко-скоростных каналах ДЗЗ, для которых созданный в ИКИ РАН МПД декодер на весьма простой ПЛИС Altera обеспечивает производительность более 1 Гбит/с при хорошей энергетической эффективности. На Международном салоне изобретений МПД такой МПД декодер завоевал для ИКИ РАН Золотую медаль. Его параметры не смог за 15 лет превзойти ни один из опубликованных методов декодирования других типов.
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 [2,3].
Литература:
1. Золотарёв В.В Оптимальные алгоритмы декодирования Золотарёва. Под ред. члена-корр. РАН Ю.Б. Зубарева. // М.: Горячая линия — Телеком, 2021, 262с.
https://decoders-zolotarev.ru/wp-content/uploads/2021/02/optimalnye-algoritmy-dekodirovaniya-zolotareva.pdf .
2. Золотарёв В.В. Кодирование для цифровой связи и систем памяти. Справочник-2. Под ред. члена-корр. РАН Ю.Б. Зубарева. // М.: Горячая линия-Телеком, 2022, 168 с. https://decoders-zolotarev.ru/nashi-knigi/ .
3. Кузнецов Н.А., Золотарёв В.В., Зубарев Ю.Б., Овечкин Г.В.,Назиров Р.Р., Аверин С.В. Проблемы и открытия Оптимизационной Теории помехоустойчивого кодирования. (ОТ в иллюстрациях). // М.: Горячая линия — Телеком, 2020, 36c. https://decoders-zolotarev.ru/wp-content/uploads/2021/02/comics.pdf .