Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2024

111 2024 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ мация о протоколах фидерных линий. Однако, по ранее прове- денным оценкам, модем фидерной линии должен обеспечивать энер- гетический выигрыш от кодирова- ния для простых видов модуляции BPSK/QPSK около 8…9 дБ. В качестве алгоритмов помехоустой- чивого кодирования, допускающих сравнительно несложную оператив- ную перестройку, целесообразно ис- пользовать сверточные коды с деко- дированием по алгоритму Витерби с мягкими решениями. Такое решение обеспечит максимальное упрощение оборудования полезной нагрузки КА (при некотором усложнении оборудования РСС). Обеспечение базовой помехоустой- чивости целесообразно возложить на алгоритм Рида – Соломона, яв- ляющийся действенным инструмен- том коррекции сгруппированных ошибок для сверточных кодов при вероятности ошибки на бит не хуже 10 -3 . Интерливер (перемежитель) должен быть рассчитан на память сверточного кода максимальной длины. С верточное кодирование Одним из главных вопросов разра- ботки требований к сверточному по- мехоустойчивому кодированию яв- ляется выбор ширины окна декоди- рования. Выбор оптимальной ширины окна декодирования зависит от распре- деления ошибок в канале связи и не может быть выполнен заранее. Обычно ширину окна декодирова- ния выбирают кратной входной длине кодового ограничения. Поиск оптимальной ширины окна декодирования проводился с помо- щью модели, спроектированной в среде Matlab/Simulink. Для по- иска оптимальной ширины окна декодирования использовалась би- товая последовательность длиной 1 Мбит с выхода генератора псев- дослучайной последовательности (ПСП), закодированная сверточ- ным кодом С(171 8 , 133 8 ) с кодовой скоростью 1/2. Закодированная битовая последовательность моду- лировалась BPSK и передавалась по каналу АБГШ с отношением “сигнал/шум” в канале 4 дБ. Де- кодирование осуществлялось по алгоритму Витерби c мягкими ре- шениями при 10 значениях ши- рины окна декодирования – 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, 63, 70 сим- волов. Моделирование было вы- полнено при пяти значениях на- чального заполнения (Initial seed) генератора ПСП блока-симулятора АБГШ (AWGN) при фиксирован- ном отношении “сигнал/шум” ка- нала. Результаты исследования по оценке влияния ширины окна декодирова- ния на помехоустойчивость пере- дачи представлены на рис. 4. Согласно результатам моделирова- ния минимальная корректирующая способность декодера обеспечива- ется при ширине окна декодирова- ния, равной длине кодового ограничения – 7. Увеличение ши- рины окна декодирования более пяти длин кодового ограничения (35) не способствует улучшению корректирующей способности свер- точного декодера. Результаты экс- перимента не противоречат теорети- ческому материалу, изложенному в [4], [5]. Проблема адаптивного переключе- ния кодовой скорости может быть в значительной степени облегчена применением перфорированных сверточных кодов. Если скорость цифрового потока на выходе свер- точного кодера необходимо обеспе- чить на уровне 2 Мбит/с, то при R = 1/2 скорость потока на входе кодера должна быть равна 1 Мбит/с. При увеличении скоро- сти кодирования до 3/4 скорость потока на входе кодера может быть увеличена до 1,5 Мбит/с, а при R = 7/8 – до 1,75 Мбит/с. Таким образом, при хорошем качестве ра- диоканала целесообразней исполь- зовать высокоскоростные сверточ- ные коды. Другим достоинством применения перфорированных сверточных кодов является возможность их реализации из материнских кодов меньшей скорости [6]. На практике сверточные коды скоростью 2/3 и ниже образуют из сверточного кода со скоростью 1/2 путем вве- дения на выходе канального ко- дера перфорирующего и на входе декодера Витерби деперфорирую- щего устройств определенной З ависимость вероятности битовой ошибки в цифровом потоке на выходе декодера Витерби с жесткими решениями от E b /N o канала связи Рис. 5 Р езультаты исследования по оценке влияния ширины окна декодирования на помехоустойчивость передачи Рис. 4