Исследование методов ускорения работы алгоритма Витерби в каналах связи ДЗЗ

Методы помехоустойчивого кодирования имеют выраженную тенденцию неравномерного, хотя и весьма интенсивного развития. При этом появление новых типов декодеров корректирующих кодов часто сопровождается снижением внимания к уже известным алгоритмам. Но во многих случаях быстрая эволюция элементной базы электроники существенно меняет и возможности уже известных методов. Одним из таких декодеров цифровых потоков в каналах с большим уровнем шума является классический алгоритм Витерби (АВ). Возможности стандартного АВ с информационной длиной кода К=7 уже очень давно оказываются недостаточными по энергетическому выигрышу кодирования (ЭВК). Однако в настоящее время повышение на несколько порядков производительности элементной базы микроэлектроники позволяет этому экспонен-циально сложному алгоритму, тем не менее, обеспечивать достаточно высокие скорости декодирования в каналах с большим уровнем шума и реализовать гораздо более высокие значения ЭВК, чем стандартная схема с К=7.
В докладе рассмотрены возможные пути снижения вычислительных затрат при реализации АВ. Приводятся вероятностные характеристики АВ для кодов различной длины К в каналах спутниковой и космической связи. Обсуждаются вопросы повышения производительности метода. Рассмотрены подходы к решению этой проблемы, связанные с анализом роста веса выживших путей. Анализируются методы, связанные с вариацией объёмов памяти, выделяемой для работы алгоритма, а также способы вынесения окончательных решений алгоритма о значении декодируемых символов. Делается вывод о необходимости и широких возможностях дальнейшего развития АВ, давно и успешно применяемого в аппаратуре декодирования данных космической и спутниковой связи, в том числе в системах ДЗЗ.