Предисловие автора | 12 |
Предисловие | 14 |
|
Глава 1 |
Введение | 17 |
1.1. Кодирование для исправления ошибок: |
Основные положения | 18 |
1.1.1. Блоковые и сверточные коды | 19 |
1.1.2. Хеммингово расстояние, Хемминговы сферы |
и корректирующая способность | 20 |
1.2. Линейные блоковые коды | 23 |
1.2.1. Порождающая и проверочная матрицы | 24 |
1.2.2. Вес как расстояние | 25 |
1.3. Кодирование и декодирование |
линейных блоковых кодов | 26 |
1.3.1. Кодирование с помощью матриц G и Н | 26 |
1.3.2. Декодирование по стандартной таблице | 26 |
1.3.3. Хемминговы сферы, области |
декодирования и стандартная таблица | 32 |
1.4. Распределение весов и вероятность ошибки | 34 |
1.4.1. Распределение весов и вероятность |
необнаруженной ошибки в ДСК | 34 |
1.4.2. Границы вероятности ошибки в ДСК, |
каналах с АБГШ и с замираниями | 36 |
1.5 Общая структура жёсткого |
декодера для линейных кодов | 47 |
|
Глава 2 |
Коды Хемминга, Голея и Рида-Маллера | 49 |
2.1. Коды Хемминга | 49 |
2.1.1. Процедуры кодирования и декодирования | 50 |
2.2. Двоичный код Голея | 53 |
2.2.1 Кодирование | 54 |
2.2.2. Декодирование | 55 |
2.2.3. Арифметическое декодирование |
расширенного (24,12,8) кода Голея | 55 |
2.3. Двоичные коды Рида-Маллера | 57 |
2.3.1. Булевы полиномы и РМ коды | 58 |
2.3.2. Конечные геометрии |
и мажоритарное декодирование | 60 |
|
Глава 3 |
Двоичные циклические коды и коды БЧХ | 67 |
3.1. Двоичные циклические коды | 67 |
3.1.1. Порождающий и проверочный полиномы | 67 |
3.1.2. Порождающий многочлен | 69 |
3.1.3. Кодирование и декодирование |
двоичных циклических кодов | 70 |
3.1.4. Проверочный полином | 71 |
3.1.5. Укороченные циклические коды |
и CRC коды | 74 |
3.2. Общий алгоритм декодирования |
циклических кодов | 77 |
3.2.1. Арифметика GF(q) | 80 |
3.3. Двоичные коды БЧХ | 86 |
3.4. Полиномиальные коды | 88 |
3.5. Декодирование двоичных БЧХ кодов | 90 |
3.5.1. Общий метод декодирования |
для БЧХ кодов | 92 |
3.5.2. Алгоритм Берлекемпа-Мэсси (ВМА) | 93 |
3.5.3. Декодер PGZ | 98 |
3.5.4. Евклидов алгоритм (ЕА) | 100 |
3.5.5. Метод Ченя и исправление ошибок | 102 |
3.5.6. Исправление стираний и ошибок | 103 |
3.6. Распределение весов |
и границы вероятности ошибки | 105 |
3.6.1. Оценка вероятности ошибки | 107 |
|
Глава 4 |
Недвоичные БЧХ коды — коды Рида-Соломона | 111 |
4.1. Коды PC как полиномиальные коды | 111 |
4.2. От двоичных кодов БЧХ к PC кодам | 112 |
4.3. Декодирование кодов PC | 113 |
4.3.1. Комментарий |
к алгоритмам декодирования | 119 |
4.3.2. Исправление ошибок и стираний | 121 |
4.4. Распределение весов | 127 |
|
Глава 5 |
Двоичные свёрточные коды | 129 |
5.1. Основные структуры | 129 |
5.1.1. Рекурсивные систематические |
свёрточные коды | 136 |
5.1.2. Свободное расстояние | 138 |
5.2. Связь с блоковыми кодами | 138 |
5.2.1. Терминированная конструкция |
(нулевой хвост) | 139 |
5.2.2. Усечённая конструкция |
(direct truncation) | 140 |
5.2.3. Кольцевая (циклическая или циклически |
замкнутая) (tail-biting) конструкция | 140 |
5.2.4. Распределение весов | 141 |
5.3. Нумераторы весов |
и границы вероятности ошибки | 143 |
5.4. Декодирование: Алгоритм Витерби |
в Хемминговой метрике | 147 |
5.4.1. Декодирование по максимуму |
правдоподобия и метрики | 148 |
5.4.2. Алгоритм Витерби | 149 |
5.4.3. Проблемы реализации | 152 |
5.5. Перфорированные свёрточные коды | 162 |
5.5.1. Соображения по реализации |
перфорированных свёрточных кодов | 166 |
5.5.2. RCPC коды | 167 |
|
Глава 6 |
Модификация и комбинирование кодов | 169 |
6.1. Модификация кодов | 169 |
6.1.1. Укорочение кодов | 169 |
6.1.2. Расширение | 172 |
6.1.3. Перфорация (выкалывание) | 173 |
6.1.4. Пополнение и выбрасывание | 174 |
6.2. Комбинирование кодов | 176 |
6.2.1. Последовательное соединение |
(time-sharing) кодов | 176 |
6.2.2. Прямые суммы кодов | 178 |
6.2.3. Произведения кодов | 182 |
6.2.4. Каскадные коды | 191 |
6.2.5. Обобщённые каскадные коды | 194 |
|
Глава 7 |
Декодирование с мягким решением | 201 |
7.1. Передача двоичных сигналов по каналам с АБГШ | 203 |
7.2. Алгоритм Витерби с Евклидовой метрикой | 204 |
7.3. Декодирование двоичных линейных |
блоковых кодов с помощью решётки | 209 |
7.4. Алгоритм Чейза | 210 |
7.5. Декодирование по упорядоченным статистикам | 213 |
7.6. Декодирование по минимуму |
обобщённого расстояния | 216 |
7.6.1. Оптимизированные |
условия достаточности | 218 |
7.7. Списочное декодирование | 219 |
7.8. Алгоритмы декодирования |
с мягким выходом (soft-output) | 219 |
7.8.1. Алгоритм Витерби с мягким выходом | 220 |
7.8.2. Алгоритм декодирования по максимуму |
апостериорной вероятности (MAP) | 224 |
7.8.3. Log-MAP алгоритм | 227 |
7.8.4. Max-Log-MAP алгоритм | 228 |
7.8.5. OSD алгоритм с мягким выходом | 229 |
|
Глава 8 |
Итеративно декодируемые коды | 231 |
8.1. Итеративное декодирование | 234 |
8.2. Составные коды | 237 |
8.2.1. Параллельная схема: турбо коды | 237 |
8.2.2. Последовательная схема | 246 |
8.2.3. Произведение блоковых кодов | 250 |
8.3. Коды с низкой плотностью проверок на чётность | 255 |
8.3.1. Графы Таннера | 256 |
8.3.2. Итеративное декодирование |
с жёстким решением: |
алгоритм с перевёртыванием бита | 258 |
8.3.3. Итеративное вероятностное |
декодирование: распространение доверия | 262 |
|
Глава 9 |
Комбинирование кодов и цифровой модуляции | 269 |
9.1. Мотивация | 269 |
9.1.1. Примеры сигнальных множеств | 271 |
9.1.2. Кодовая модуляция | 274 |
9.1.3. Расстояние | 275 |
9.2. Решётчатая кодовая модуляция (ТСМ) | 277 |
9.2.1. Разбиение множества точек |
и отображение на решётку | 277 |
9.2.2. Декодирование по максимуму |
правдоподобия | 281 |
9.2.3. Расстояние и вероятность ошибки | 281 |
9.2.4. Практические конструкции ТСМ |
и двухэтапное декодирование | 283 |
9.3. Многоуровневая кодовая модуляция (МСМ) | 288 |
9.3.1. Конструкции и многоуровневое |
декодирование | 289 |
9.3.2. Неравная защита в системах |
многоуровневой кодовой модуляции | 294 |
9.4. Кодовая модуляция с побитовым |
перемешиванием (BICM) | 300 |
9.4.1. Отображение Грея | 301 |
9.4.2. Генерация метрик: обратное отображение | 302 |
9.4.3. Перемешивание | 303 |
9.5. Турбо кодовая модуляция на решётке (ТТСМ) | 303 |
9.5.1. Практическая турбо ТСМ | 303 |
9.5.2. Турбо ТСМ с посимвольным |
перемешиванием | 304 |
9.5.3. Турбо ТСМ с побитовым |
перемешиванием | 305 |
|
Литература | 307 |
|
Приложение А |
Распределение весов расширенных кодов БЧХ | 316 |