Бас редактор Байжуманов М. К

ISSN 1607-2774 
Вестник Государственного университета имени Шакарима города Семей № 4(92) 2020 
163 
стандартында бір уақытта бірнеше технологиялар қолданылады: OFDM және MIMO STC-мен 
үйлеседі [5-7]. 
Сондықтан келесі қадам – өзгермелі параметрлері бар радиоарналарда хабарларды 
берудің жоғары сенімділігіне мүмкіндік беретін адаптивті телекоммуникациялық жүйелерді 
құру әдістерін әзірлеу және қолдану. Жылдам өзгеретін радиобайланыс каналдарында 
қолдану үшін теориялық тұрғыдан мүмкін болатын қателерді түзету тиімділігін, деректерді 
өңдеудің жоғары жылдамдығын қамтамасыз ететін қателерді түзету кодтарын декодтаудың 
жаңа әдістері осы жұмыстың өзектілігін анықтайды. 
Шолуда [8] қазіргі уақытта кодтау теориясында қателіктерді түзетудің бірнеше әдістері 
ғана белгілі екендігі көрсетілген, олар арналардың өткізу қабілеттілігінің шамалы 
орындалуын қамтамасыз ете отырып, жұмыс істеуді қамтамасыз етеді. 1-суретте R = 1/2 
кодтық жылдамдықпен Гаусс каналында өзіндік ортогональды кодтарды декодтаудың негізгі 
алгоритмдерінің 
имитациялық 
модельдеу 
нәтижелерінде 
алынған 
сипаттамалары 
келтірілген. Ол дәстүрлі түрде децибелдегі E
b
/N
0
арнасының разрядтық энергия деңгейінің 
функциясы ретінде әр түрлі декодтау алгоритмдерінің P
b
(e) разрядтық ықтималдық 
тәуелділіктерін көрсетеді. Тігінен C = 1/2 Гаусс арнасының сыйымдылығы C = R = 1/2 код 
жылдамдығына тең болатын шу деңгейін білдіреді. P
0
нүктелі сызығы кодтау болмаған кезде 
қате ықтималдығын белгілейді. AT шекарасы турбо кодтардың шектеулі мүмкіндіктерін 
көрсетеді, алайда бұл сыныптың алгоритмдерінің күрделілігіне байланысты жабдықтың 
сипаттамаларына ене алмайды. 
VA: K7 қисығы конволюциялық кодтар үшін кеңінен қолданылатын Витерби 
алгоритмінің коэффициентін көрсетеді, кодтың ұзындығы K = 7, ал CC: VA * RS тәуелділігі 
Витерби алгоритмі мен Рид-Соломон кодына негізделген тізбектелген схемаға сәйкес келеді. 
LDPC қисығы 64800-биттік DVB-S2 Төмен тығыздықтағы паритетті тексеру (LDPC) 
декодерінің минимумына арналған. TR графигі CDMA2000 3060 биттік турбо-коды үшін 
дешифратордың нақты мүмкіндіктерін ұсынады. 
Сурет 1 – Декодтаудың негізгі алгоритмдерінің сипаттамалары R = 1/2 код жылдамдығы 
кезінде аддитивті ақ Гаусс шуы бар арнада (AАГШ) 
Өкінішке орай, бұл әдістердің барлығы, жоғары шу жағдайында жұмыс істеген кезде, 
бағдарламалық қамтамасыз етуді және аппараттық құралдарды енгізудің өте жоғары 
күрделілігіне ие, бұл оларды жылдамдығы жоғары деректерді беру жүйелерінде практикалық 
қолдануды қиындатады және бұл кодтар оңтайлы емес, бұл олардың байланыс каналының 
өткізу қабілеттілігіне олардың тиімділігін одан әрі жуықтауды қиындатады. 
Қателерді түзету алгоритмін жасаудың қызықты бағыты көп шекті декодтау (КШД) [9]. 
Гаусс арнасындағы көп шекті дешифраторларды зерттеу нәтижелері олардың өте жақсы 
түзету мүмкіндіктерін көрсете отырып, код ұзындығының сызықтық орындалу күрделілігімен 
тіпті өте ұзын кодтарды оңтайлы декодтауға мүмкіндік беретіндігін көрсетті [9-13]. Екілік 
Гаусс арнасындағы конволюциялық іске асырудағы КШД алгоритмі және демодулятордағы 
сигналдың 4 разрядтық квантталуы MTD1 графигіндегі 1-суретте көрсетілген. 
Қазіргі уақытта ол іздеу алгоритмі сияқты іс жүзінде оңтайлы, Гаусс каналының өте 
төмен энергиясындағы Eb / N0 = 1,2 дБ ұзын кодтарды декодтайды, бұл кезде оның өткізу 
қабілеттілігі C шамамен 1 дБ құрайды [7]. Осылайша, MTD1 шу деңгейінде жұмыс істейді, 

ISSN 1607-2774 
Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университетінің хабаршысы № 4(92)2020 
164 
онда таратқыштың қуаты тек ~ 26% құрайды, яғни оның төрттен бір бөлігі ғана C = 1/2 
деңгейінен асып түседі. 
Одан кейін, КШД үшін шу деңгейінің Eb / N0 = 1,5 дБ дейін шамалы төмендеуімен тек I 
= 90 итерациясы қажет және конволюциялық декодер ерітіндісінің кешігуі шамамен 1 Мбит 
құрайды, бұл MTD2 графигінде көрсетілген. Ал Eb / N0 = 1,8 дБ болғанда, КШД алгоритмінің 
үш еселенген кідірісімен, Reid-Solomon кодының декодерімен Viterbi алгоритмінің 
салыстырмалы түрде күрделі ретті каскадтық схемасынан 40 итерациясы бар (MTD3 қисығы) 
әдеттегі КШД MTD дешифраторы жақсы болып шығады. 
Осылайша, біздің елде және шетелде зерттеушілерді кодтаумен салыстырмалы 
түрде сәтті дамыған MTD декодерлерін және Гаусс арналарына арналған басқа негізгі 
алгоритмдерді егжей-тегжейлі салыстыру көрсеткендей, соңғы онжылдықта ешқандай LDPC 
алгоритмдер, турбо немесе декодтаудың салыстырмалы күрделілігі бар кез келген басқа 
әдістер MTD сипаттамаларына Eb / N0 ~ 1,2 дБ-ге тіпті жақындамаған. Олардың соңғы 
онжылдықтағы нақты сипаттамалары шартты энергетикалық шекараны Eb / N0 ~ 1,5 дБ-ны 
каскадты тізбектерді қолданғанда да жеңе алмады, бұл Шеннон шекарасына жақын болған 
кезде MTD үшін бірінші графикпен салыстырғанда үлкен айырмашылықты құрайды. 
Көп шекті декодерлер (КШД) әдісін профессор В.В.Золотарев ұсынған болатын, ол 
қарапайым Месси шекті декодерінің дамытылған түрі болып табылады [9]. Бұл әдіс блоктық 
және өзіне ортогональды кодтарды (ӨОК) декодтауға мүмкіндік береді. ӨОК-ды кодтау 
операциясын жүзеге асыру үшін ығысу регистрі негізінде құрылатын қарапайым схемаларды
қолдануға болады. Мысалы, g(x) = 1+x +x
4
+ x
6 
полиномымен туындайтын блоктық ӨОК 
кодерінің схемалары 2-суретте көрсетілген. Қарастырып отырған блоктық кодқа арналған
көпшекті декодер схемасы 3-суретте көрсетілген.
Сурет 2 − Блоктық ӨОК кодері, R = 1/2, d = 5 , n = 26 [9]. 
Сурет 3 − Көпшекті ӨОК, R = 1/2, d = 5, n = 26 [9].
4-суретте кәдімгі шекті декодерді (ШД) қолдана отырып R = 1/2, d = 11 және n = 1000 тең 
өзіндік ортогоналды кодтың екілік симметриялы каналында (ЕСК) екі рет қайта декодтаудың 
тәжірибелік нәтижелері көрсетілген. Графиктің абсциссасында кодтар блогында оның декодталуына 
дейінгі каналдардың жалпы саны, ал ординатада дұрыс декодталған блоктардың үлесі көрсетілген. 1 
қисық алынған код блогын түзетудің бірінші әрекетіне сәйкес келеді, ал 2 қисық – сол блоктың екінші 
түзетуіне сәйкес келеді. Графиктерден көрініп тұрғандай, блоктағы 30 арналық қателермен, ЕСК 
хабарламалары сияқты байланыс арнасында бұрмаланған осындай хабарламалардың шамамен 3/4 
бөлігі шекті декодер арқылы қателерден толық тазартылады. D = 11 үшін ШД-де блоктағы тек 5 қатені 
түзетуге кепілдік берілгеніне назар аударыңыз. Сонымен қатар, жалпы 40-қа жуық қателіктер болған 
жағдайда да, бірінші әрекеттен кейін дұрыс декодталған блоктардың үлесі 1/4 артық. 

ISSN 1607-2774 
Вестник Государственного университета имени Шакарима города Семей № 4(92) 2020 
165 
Сурет 4 −
R = 1/2, d = 11 және n = 1000 мәндерімен өзіндік ортогоналды кодтардың шекті 
декодтарын қайталауды модельдеу нәтижелері:

жүктеу/скачать 9,41 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: