МОДИФІКОВАНИЙ АЛГОРИТМ ДЕКОДУВАННЯ ЗГОРТКОВИХ ТУРБО-КОДІВ - Іванов, Ю. Ю.; Боднаренко, Б. О.; Борисюк, Д. В.; Щиров, О. С. (Вісник Вінницького політехнічного інституту, 2025)
На сучасному етапі розвитку теорії завадостійкого кодування виділяється турбо-код, який забезпечує необхідні характеристики завадостійкості для різних систем передавання даних. Він є представником потужного класу завадостійких кодів з унікальною структурою кодека, здатний ефективно працювати на високих швидкостях у каналах з низькою корисною енергетикою, майже повністю використовуючи його ємність відповідно до принципів К. Шеннона. Процес турбо-декодування з використанням спеціалізованих ітеративних імовірнісних алгоритмів вимагає значних обчислювальних ресурсів, що може стати обмеженням для реальних систем передавання цифрових даних. У статті запропоновано субоптимальну модифікацію алгоритму турбо-декодування на основі максимуму апостеріорної імовірності в ітеративній формі, яка використовує апроксимацію коригуючої функції у ході розрахунку кореляційних метрик переходів трелліс-діаграмою рекурсивного систематичного згорткового кодера. Запропонована функція переважає аналоги на базовому інтервалі значень за статистичними показниками. Ефективність роботи алгоритму продемонстровано у ході комп’ютерного імітаційного моделювання роботи системи передавання цифрових даних на випадкових фреймах та на мультимедійних даних. Встановлено та проаналізовано експериментальну функціональну залежність частоти виникнення помилок від відношення сигнал/шум у каналі зв’язку. Визначено, що модифікований алгоритм переважає низку аналогів за енергетичним виграшем для каналів зв’язку з високим рівнем шумової компоненти. Його ефективність максимально наближена до базового алгоритму, але має меншу обчислювальну складність. Стаття може бути корисною для інженерів та проєктувальників систем передавання даних, оскільки дозволяє ефективніше аналізувати та синтезувати турбо-коди залежно від поставлених задач.