4.4. ПОМЕХОУСТОЙЧИВОЕ КОДИРОВАНИЕ В КАНАЛАХ С НЕОДНОЗНАЧНОСТЬЮ ФАЗЫ

Различают два способа использования кодека корректирующего кода в канале с неоднозначностью фазы (рис. 4.8). При внутреннем относительном кодировании (рис. 4.8, а) кодек относительного кода, модем и непрерывный капал образуют дискретный

канал, в котором неоднозначность фазы отсутствует. Как пока зано в предыдущем параграфе, ошибки на выходе такого канала имеют тенденцию к группированию. При внешнем относительном кодировании (рис. 4.8, б) кодек корректирующего кода, модем к непрерывный канал образуют дискретный канал с высокой помехоустойчнвостью.

Рис. 4.8. Внутреннее (а) и внешнее (б) относительное кодирование в системе с помехоустойчивым кодированием

Однако неоднозначность фазы исходного канала в этом случае не устраняется, вследствие чего корректирующий код должен обладать специальными свойствами «прозрачности» к неоднозначности.

В системе без кодирования эффект размножения ошибки в относительном декодере приводит к незначительному снижению помехоустойчивости. Так, при двоичной ОФМ вероятность ошибок на выходе относительного декодера вдвое больше вероятности ошибки в исходном канале. Удвоение ошибок приводит к энергетическим потерям порядка 0,2, ... 0,3 дБ (при ). В системах с помехоустойчивым кодированием внутреннее относительное кодирование является причиной значительных энергетических потерь, если используются коды, предназначенные для исправления независимых ошибок. Оценим величину этих потерь при свер точном кодировании.

Полный набор последовательностей в ошибочном событии на выходе относительного декодера двоичной ОФМ определяется порождающей функцией ошибки (4.22) при При и 1 получаем

Сверточный код с кодовыми генераторами (5.7), скоростью и свободным расстоянием исправляет две ошибки на длине пакета из шести канальных символов. Поэтому пакеты из

двух ошибок, представленные в разложении (4.23) первыми членами, будут декодером неправлены. Все пакеты, представленные членами в квадратных скобках, декодером не исправляются. Более вероятными будут слагаемые с малыми степенями а именно Им соответствуют вероятности пакетов . С использованием методики расчета помехоустойчивости декодирования сверточных кодов, изложенной в § 3.3, можно произвести оценку потерь в системах со сверточным кодированием, обусловленных переходом к внутренней

Результаты расчетов приведены на рис. 4.9 для группы кодов со скоростью максимальным свободным расстоянием при различных значениях Энергетические потери составляют

Рис. 4.9. Помехоустойчивость декодирования сверточных кодов в каналах с ФМ и ОФМ (коды: ).

Одним из методов согласования канала с ОФМ с кодеком помехоустойчивого кода является декорреляция ошибок. В каналах с двукратной ОФМ возможно раздельное помехоустойчивое кодирование четных и нечетных символов информационного потока. Возможно также применение перемежителя на передаче и устройства обратного преобразования на приемной стороне. При

-кратной ОФМ простейший вариант перемежения сводится к включению в потоки двоичных информационных символов задержек различной величины. Наряду с разнесением возможно использование корректирующих кодов, характеристики которых согласованы со статистикой ошибки в канале с ОФМ [94—96].

В ряде случаев используют методы, основанные на отказе от относительного кодирования. Введение избыточности за счет помехоустойчивого кодирования обеспечивает дополнительные возможности для построения систем синхронизации декодера и устранения неоднозначности фазы в канале. В этом случае декодер используется одновременно как индикатор синхронизма и неоднозначности. Поступление на вход декодера данных, искаженных за счет неверной установки фазы опорного колебания, обнаруживается в процессе декодирования, после чего в данные с выхода ФМ демодулятора вносится коррекция. Подробное описание этих методов можно найти в [76, 84].

В заключение вновь обратимся к рис. 4.8, б. Внешнее относительное кодирование в ряде случаев является более предпочтительным, так как источник размножения ошибки — относительный декодер включен на выходе помехоустойчивого декодера. При этом необходимо использовать корректирующие коды специальной структуры, которые рассмотрены ниже.