Материал: ZH2Qxw9SGq

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Рисунок 4 - Сравнение эффективности найденных кодов и известных кодов со скоростью 1/3, кодовыми ограничениями K 5 и K 6

Видно, что найденный сверточный код C(27,31,35) имеет выигрыш около 0,15 дБ по сравнению с известным кодом C(25,33,37).

Результаты поиска оптимальных сверточных кодов со скоростью 1/2 по верхней границе вероятности битовой ошибки показаны в таблице 5. Некоторые из найденных кодов совпадают с известными кодами, оптимальными по критериям МСР, ПОР, СОР. Подобные таблицы оптимальных сверточных кодов со скоростями 1/3, 1/4 приведены в Приложении диссертации.

Из полученных результатов следует, что при Eb N0 4,84 дБ и скорости 1/2

верхняя граница вероятности ошибок битов сверточного кода C(523,731) ниже верхней границы кода C(561,753), а при Eb N0 4,84 дБ верхняя граница кода

C(523,731) выше верхней границы кода C(561,753). Следовательно, при кодовом ограничении K 9 существуют два хороших сверточных кода с близкими характеристиками. Аналогичные выводы можно сделать для кодов с другими скоростями и кодовыми ограничениями.

Проведено сравнение эффективности новых сверточных кодов с известными кодами, лучшими по критерию СОР. В таблице 6 приведены значения верхней границы вероятности Pb для найденных кодов и известных,

выделенных серым фоном, для кодовых ограничений K 9 и10 и скорости 1/2.

11

Таблица 5 - Оптимальные сверточные коды со скоростью 1/2, полученные по верхней границе вероятности битовой ошибки

K

Код

Диапазон Eb/N0, дБ

dCB

Комментарий

Не более

Не менее

 

 

 

 

3

C(5,7)

5

Лучший по критерию МСР, ПОР, СОР

4

C(15,17)

6

Лучший по критерию МСР, СОР

5

С(23,35)

7

Лучший по критерию МСР, ПОР, СОР

6

С(51,77)

6,90

8

Новый

C(53,75)

6,90

8

Лучший по критерию МСР, СОР

 

7

C(133,171)

5,30

6,64

10

Лучший по критерию МСР, СОР

C(135,161)

6,64

5,30

9

Новый

 

 

C(225,367)

4,09

10

Новый

8

C(255,363)

5,43

4,09

10

Новый

 

C(247,371)

5,43

10

Лучший по критерию МСР, СОР

9

C(523,731)

4,84

11

Новый

C(561,753)

4,84

12

Лучший по критерию МСР, СОР

 

10

C(1363,1777)

4,68

12

Новый

C(1151,1753)

4,68

12

Лучший по критерию СОР

11

С(2153,3705)

7,65

13

Новый

C(3345,3613)

7,65

14

Лучший по критерию СОР

Таблица 6 - Сравнение эффективности сверточных кодов со скоростью 1/2

K

9

 

10

 

Eb/N0

Код

C(523,731)

 

C(561,753)

C(1363,1755)

 

C(1151,1753)

дБ

 

2.26×10-3

 

2.72×10-3

1.32×10-3

 

1.42×10-3

2

 

7.09×10-5

 

8.10×10-5

3.45×10-5

 

3.70×10-5

3

 

1.42×10-6

 

1.54×10-6

5.47×10-7

 

5.70×10-7

4

 

1.81×10-8

 

1.77×10-8

4.91×10-9

 

4.79×10-9

5

Pb

1.18×10-10

 

9.24×10-11

1.91×10-11

 

1.71×10-11

6

 

2.88×10-13

 

1.54×10-13

2.27×10-14

 

1.93×10-14

7

 

1.80×10-16

 

5.49×10-17

5.81×10-18

 

4.99×10-18

8

 

1.88×10-20

 

2.68×10-21

2.16×10-22

 

1.96×10-22

9

 

1.99×10-25

 

1.04×10-26

7.07×10-28

 

6.77×10-28

10

Видно, что при отношении Eb N0 5 дБ , K 9 верхняя граница вероятности

битовой ошибки кода C(523,731) ниже границы кода C(561,753). А при отношении Eb N0 5 дБ код C(561,753) лучше кода C(523,731). По той же

причине при Eb N0 5 дБ , K 10 код C(1363,1755) лучше кода C(1151,1753).

Аналогичные выводы можно сделать для кодов с другими скоростями и кодовыми ограничениями.

Результаты поиска оптимальных сверточных кодов по верхней границе вероятности битовой ошибки совпадают с результатами поиска с помощью симуляции. Однако диапазон отношения Eb N0 при расчете верхней границы

шире и охватывает все диапазоны, важные для практики.

12

Приведены результаты поиска оптимальных перфорированных сверточных среди кодов, полученных перфорированием одного материнского кода и разных материнских кодов.

Результаты поиска оптимальных ПСК, полученных из одного материнского кода со скоростью 1/2, показаны в таблицах 7 и 8 с соответствующими векторами перфорирования B. Коды с векторами перфорирования, выделенными жирным шрифтом, совпадают с известными кодами.

Таблица 7 - ПСК cо скоростями 2/3-4/5, полученные из одного материнского кода

 

Пара-

 

 

 

Скорость кодирования R

 

 

 

K

2/3

 

3/4

 

 

4/5

 

метр

 

 

 

 

 

 

 

 

Оптимальные ПСК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Код

C(5,7)

 

C(5,7)

 

 

C(5,7)

B

 

0111

 

 

110110

 

 

10101101

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Код

C(15,17)

C(15,17)

 

 

C(15,17)

B

 

1110

 

 

111001

 

 

10101101

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Код

C(23,35)

C(23,35)

 

 

C(23,35)

B

 

1110

 

 

110110

 

 

01100111

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Код

C(51,73)

C(51,73)

 

 

C(51,73)

B

0111

 

011101

 

 

01110101

 

 

 

 

 

 

7

Код

C(133,175)

C(133,175)

 

C(133,175)

B

1011

 

010111

 

 

11010011

 

 

 

 

 

 

8

Код

C(247,371)

C(247,371)

 

C(247,371)

B

 

1101

 

101101

 

 

 

11011001

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Код

C(561,753)

C(561,753)

 

C(561,753)

B

1011

 

111001

 

 

11101100

 

 

 

 

 

 

Таблица 8 - ПСК со скоростями 5/6-7/8, полученные из одного материнского кода

 

Пара-

 

 

 

 

Скорость кодирования R

 

 

K

5/6

 

6/7

 

 

7/8

 

метр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оптимальные ПСК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Код

 

C(5,7)

 

C(5,7)

 

C(5,7)

B

1010100111

 

10011110101

 

 

01111010101010

 

 

 

 

 

 

4

Код

 

C(15,17)

 

C(15,17)

 

C(15,17)

B

 

1101100101

 

101011010101

 

 

11010101011001

 

 

 

 

 

 

 

5

Код

 

C(23,35)

 

C(23,35)

 

C(23,35)

B

0110110110

 

 

110110011001

 

 

01011010110110

 

 

 

 

 

 

 

6

Код

 

C(51,73)

 

C(51,73)

 

C(51,73)

B

0111010110

 

110101011001

 

 

11001101011001

 

 

 

 

 

 

7

Код

 

C(133,175)

 

C(133,175)

 

C(133,175)

B

0011010111

 

110101101001

 

 

01101101100101

 

 

 

 

 

 

8

Код

 

C(247,371)

 

C(247,371)

 

C(247,371)

B

 

1110100101

 

111011010001

 

 

10011001011101

 

 

 

 

 

 

 

9

Код

 

C(561,753)

 

C(561,753)

 

C(561,753)

B

1010111001

 

001110101101

 

 

11011001110100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

При ограничениях K 3, 4,5,8,9 в таблицах 7, 8, показаны найденные ПСК

C(5,7), C(15,17), C(23,35), C(247,371) и C(561,753) с векторами перфорирования

(жирный шрифт), которые совпадают с известным. А с ограничениями K 6 и K 7 ПСК C(51,73) и C(133,175) со скоростями 2/3-7/8 являются новыми найденными ПСК. Для примера сравним ПСК C(53,75) и известных ПСК C(53,75) (в сером фоне таблиц 9, 10). Отметим, что материнский код C(53,75) является лучшим по критериям МСР и СОР.

Таблица 9 - Эффективности найденных ПСК C(51,73) и известных ПСК

C(53,75) со скоростями 2/3-4/5, K 6

R

 

2/3

 

 

3/4

 

 

4/5

 

 

Eb/N0

Код

C(51,73)

 

 

C(53,75)

 

C(51,73)

 

 

C(53,75)

 

C(51,73)

 

 

C(53,75)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дБ

B

0111

 

1101

 

011101

 

110101

 

01110101

 

11010101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.15×10-5

 

7.00×10-5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,5

 

1.08×10-5

 

1.47×10-5

 

4.23×10-5

 

3.60×10-5

 

8.14×10-5

 

8.58×10-5

 

5

Pb

2.21×10-6

 

2.86×10-6

 

8.24×10-6

 

7.79×10-6

 

1.36×10-5

 

1.82×10-5

 

5,5

 

3.70×10-7

 

4.06×10-7

 

1.40×10-6

 

1.43×10-6

 

2.74×10-6

 

3.51×10-6

 

6

 

 

 

 

 

 

2.20×10-7

 

2.53×10-7

 

4.44×10-7

 

6.20×10-7

 

6,5

Таблица 10 - Эффективности найденных ПСК C(51,73) и известных ПСК

C(53,75) со скоростями 5/6-7/8, K 6

R

 

5/6

 

6/7

 

7/8

 

 

 

Код

C(51,73)

 

C(53,75)

 

C(51,73)

C(53,75)

 

C(51,73)

 

C(53,75)

 

Eb/N0

B

01110101

 

11010101

 

1101010110

1110011010

 

110011010110

 

11011010100

 

дБ

10

 

01

 

01

01

 

01

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.97×10-4

 

1.29×10-4

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

4.26×10-5

 

2.36×10-5

 

6.05×10-5

1.14×10-4

 

8.29×10-5

 

1.86×10-4

 

5,5

Pb

1.07×10-5

 

4.37×10-6

 

1.48×10-5

2.36×10-5

 

1.42×10-5

 

3.76×10-5

 

6

 

2.34×10-6

 

6.60×10-7

 

3.31×10-6

5.05×10-6

 

2.21×10-6

 

8.51×10-6

 

6,5

 

 

 

 

 

7.51×10-7

9.58×10-7

 

3.18×10-7

 

1.49×10-6

 

7

Видно, что при скоростях 2/3, 3/4, 4/5, 6/7 и 7/8 помехоустойчивость ПСК C(51,73) выше помехоустойчивости кода C(53,75). А при скорости 5/6 код C(53,75) лучше кода C(51,73). Другими словами, код C(51,73) создает лучшие перфорированные коды при скоростях от 2/3 до 7/8.

Результаты поиска оптимальных перфорированных сверточных кодов со скоростями от 2/3 до 7/8, полученных из разных материнских кодов со скоростью 1/2, показаны в таблицах 11, 12. Коды, выделенные жирным шрифтом, совпадают с известными кодами.

14

Таблица 11 - ПСК cо скоростями 2/3-4/5, полученные из разных материнских кодов

 

Пара-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость кодирования R

 

K

2/3

 

 

 

 

3/4

 

 

 

 

4/5

метр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оптимальные ПСК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Код

 

 

 

C(5,7)

 

 

 

 

 

 

C(5,7)

 

 

 

 

C(5,7)

B

 

 

 

 

0111

 

 

 

 

 

 

110110

 

 

 

10101101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Код

 

 

C(13,15)

 

 

 

C(15,17)

 

 

C(15,17)

B

 

 

 

 

1110

 

 

 

 

 

 

111001

 

 

 

10101101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Код

 

 

C(23,35)

 

C(23,35)

 

 

C(25,31)

B

1110

 

 

 

 

 

 

110110

 

 

 

10101101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Код

 

 

C(51,73)

 

C(43,65)

 

C(51,73)

B

0111

 

 

 

 

010111

 

 

 

01110101

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Код

 

C(135,163)

 

C(135,163)

 

C(135,161)

B

 

 

 

 

0111

 

 

 

 

110101

 

 

 

10010111

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Код

 

C(251,343)

C(271,373)

 

C(265,367)

B

1011

 

 

 

 

011110

 

 

 

01100111

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Код

 

C(533,741)

C(545,747)

 

C(433,725)

B

0111

 

 

 

 

011101

 

 

 

01101110

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 12 - ПСК cо скоростями 5/6-7/8, полученные из разных материнских кодов

 

Пара-

 

 

 

 

 

Скорость кодирования R

 

K

5/6

 

 

6/7

 

7/8

метр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оптимальные ПСК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Код

 

 

C(5,7)

C(5,7)

 

C(5,7)

B

1010100111

 

10011110101

 

01111010101010

 

 

 

4

Код

 

 

C(11,15)

C(11,15)

 

C(11,15)

B

1110010101

 

011101100110

 

11010110100101

 

 

 

5

Код

 

 

C(25,31)

C(31,33)

 

C(23,35)

B

1011011010

 

011010101101

 

01011010110110

 

 

 

6

Код

 

 

C(53,75)

 

 

C(43,75)

 

C(51,73)

B

 

1101010101

 

101011010110

 

11001101011001

 

 

 

 

7

Код

 

C(133,175)

C(107,165)

 

C(133,175)

B

0011010111

 

011011011001

 

01101101100101

 

 

 

8

Код

 

C(271,333)

C(225,367)

 

C(251,343)

B

1011010110

 

11010101011

 

01100111101010

 

 

 

9

Код

 

C(433,725)

C(545,747)

 

C(523,731)

B

1011010101

 

011001111010

 

10111001101001

 

 

 

15