BC/NW 2008, №1 (12): 6.3

АНАЛИЗ МОДЕЛИ КАНАЛА СВЯЗИ С КОДЕКОМ БЧХ

М.В. Миронова, А.Ю. Сизякова

(Москва, Московский энергетический институт(технический университет), Россия)

В связи с интенсивным обменом разнообразной информацией в современном обществе возникает потребность в проектировании высококачественных и эффективных систем передачи информации. Широкое распространение получили цифровые системы передачи, помехоустойчивость которых может быть улучшена за счет регенерации сигналов и, особенно, помехоустойчивого кодирования [1].

В докладе рассмотрена цифровая имитационная модель системы связи с помехоустойчивым кодеком. Основными блоками приемопередатчика являются: источник цифровой информации, передатчик, состоящий из кодера и модулятора, канал с шумом и приемник, состоящий из полосового фильтра, демодулятора и декодера. Источник выдает цифровой электрический сигнал, представленный в некотором первичном цифровом коде. Кодирующее устройство получает информационные символы от источника и добавляет к ним избыточные символы таким образом, чтобы в приемнике могла быть исправлена значительная часть ошибок, возникающих при передаче сигналов по каналу с шумом. В модуляторе происходит модуляция высокочастотного колебания кодовой последовательностью. На выходе модулятора образуется модулированное высокочастотное колебание – радиосигнал. В гауссовском канале к сигналу аддитивно добавляется шум. Полученная смесь сигнала и шума поступает на приемное устройство. Полосовой фильтр (ПФ) осуществляет частотную селекцию сигнала и ограничивает полосу частот, занимаемую шумом. Смесь сигнала и шумом с выхода ПФ подвергаются демодуляции и декодированию. Эти операции обратны соответственно операциям модуляции и кодирования. На выходе декодера образуется исходная информационная цифровая последовательность, содержащая некоторое количество ошибок, которая поступает к получателю.

В рассматриваемой схеме кодирование осуществляем кодом БЧХ (127,92). Коды БЧХ представляют большой класс циклических кодов, который обеспечивает достаточную свободу выбора длины блока, скорости кодирования, размеров алфавита и возможностей коррекции ошибок. В рассматриваемом случае декодер гарантированно исправляет 5 канальных ошибок на 127 бит. В модели канала связи используется модуляция QAM-16, позволяющую эффективно использовать выделенную полосу частот [2].

Для рассмотренной схемы системы связи рассчитаны вероятности возникновения битовой ошибки P_ош на выходе канала. Рассмотрены два случая: система связи без кодирования и система связи с кодированием кодом БЧХ (127, 92). Результаты расчетов приведены в табл. 1.

Таблица 1

Вероятности битовой ошибки P_ош в канале QAM-16

Отношение сигнал-шум, дБ	Без кодирования	С кодированием
		выход демодулятора	выход декодера
10	6*10 ^-2	8,6*10 ^-2	4,82*10 ^-6
20	3,07*10 ^-6	6*10 ^-5	1,38*10 ^-15

Результаты расчетов показали, что применение кодирования позволяет на 4 и 9 порядков уменьшить вероятность появления ошибки на выходе приемника системы связи при отношении сигнал-шум в канале 10 дБ и 20 дБ соответственно и тем самым увеличить достоверность принимаемой информации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Прокис Дж. Цифровая связь. – М.: Радио и связь, 2000.

2. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Второе издание, исправленное. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003.