ОСОБЛИВОСТІ АПАРАТНО-ПРОГРАМНОЇ РЕАЛІЗАЦІЇ ТУРБО-КОДІВ: АНАЛІЗ СКЛАДНОСТІ РЕАЛІЗАЦІЇ НА ЦИФРОВОМУ СИГНАЛЬНОМУ ПРОЦЕСОРІ
Ключові слова:
завадостійке кодування, турбо-код, алгоритми декодування, MAP, log-MAP, PL-log-MAP, max-log-MAP, Bi-SOVА, SOVA, кількість елементарних математичних операцій, цифрові сигнальні процесориАнотація
Проведено огляд алгоритмів, які використовуються для декодування турбо-кодів. Оцінено складність реалізації декодування біта інформації у ході апаратно-програмної реалізації турбо-кода. Встановлено та проаналізовано функціональну залежність різних алгоритмів декодування турбо-кодів від пам’яті та загальної кількості бітів з кодерів.
Посилання
1. Berrou C. Near Shannon Limit Error-Correcting Coding and Decoding: Turbo-Codes / С. Berrou, A. Glavieux,
P. Thitimajshima // Proceedings of the ICC’93. — Switzerland, Geneva, 1993. — P. 1064—1070.
2. Optimal Decoding of Linear Codes for Minimizing Symbol Error Rate / L. Bahl, J. Cocke, F. Jelinek, J. Raviv // IEEE Transactions on Information Theory. — 1974. — V. 20. — P. 284—287.
3. Іванов Ю. Ю. О некоторых аспектах итеративной стратегии декодирования турбо-кодов: ретроспектива и «турбо»-принцип : / Ю. Ю. Иванов, А. Я. Кулик. // Информационные технологии и компьютерная инженерия (ИТКИ) : IV международной научно-практической конференции : матер. — Винница : ВНТУ, 28—30 мая, 2014 года. — C. 157—160.
4. Hagenauer J. A Viterbi Algorithm with Soft-Decision Outputs and its Applications / J. Hagenauer, P. Hoeher // Proceedings of IEEE Global Telecommunications Conference. — USA, Texas: 1989. — P. 1680—1686.
5. Woodard J. Comparative Study of Turbo Decoding Techniques: An Overview / J. Woodard, L. Hanzo // IEEE Transactions on Vehicular Technology. — 2000. — V. 49, № 6. — P. 2208—2233.
6. Hanzo L. Turbo Coding, Turbo Equalisation and Space-Time Coding for Transmission over Wireless Channels / L. Hanzo, T. H. Liew, B. L. Yeap. — Southampton: Department of Electronics and Computer Science of UK, 2002. — 746 p.
7. Morelos-Zaragoza R. The Art of Error Correction Coding: 2nd Edition / Morelos-Zaragoza R. — Chippenham: John Wiley & Sons, Ltd, 2006. — P. 143—168.
8. Топалов В. В. Модификация двунаправленного итеративного алгоритма Витерби с вероятностным решением для декодирования турбо-кодов / В. В. Топалов // Наукові праці ОНАЗ ім. О. С. Попова. — 2007. — № 2. — С. 74—75.
9. Robertson P. A comparison of optimal and sub-optimal MAP decoding algorithms operating in the log domain /
P. Robertson, E. Villebrun, P. Hoeher // Gateway to Globalization : 1995 IEEE International Conference on Communications ICC’95. — USA, Seattle: IEEE, June 18, 1995. — V. 2. — P. 1009—1013.
10. Abrantes S. From BCJR to Turbo Decoding: MAP Algorithms Made Easier / S. Abrantes // Information and Telecommunication Technology Center of the University of Kansas, USA. — Lawrence : ITTC, 2004. — 30 p.
11. Soleymani M. R. Turbo Coding for Satellite and Wireless Communications / M. R. Soleymani, Y. Gao, U. Vilaipornsawai. — New York: Kluwer Academic, 2002. — 231 p.
12. Channel Coding: Theory, Algorithms, and Applications / [D. Declerq, M. Fossorier, Ezio Biglieri and others]. — Academic Press Library in Mobile and Wireless Communications, Elsevier, 2014. — 690 p.
13. Модификации для снижения вычислительной сложности алгоритма декодирования BCJR MAP в турбо-кодовых конструкциях / [О. В. Стукач, А. Н. Романюк, А. Я. Кулик, Ю. Ю. Иванов] // Наукові праці ДонНТУ. — 2015. — № 1 (20). — C. 107—112. — (Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка).
14. A Novel Suboptimal Piecewise-Linear-log-MAP Algorithm for Turbo Decoding / Yu. Yu. Ivanov, A. N. Romanyuk,
A. Ia. Kulyk, O. V. Stukach // Proceedings on XI IEEE International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON-2015). — Omsk : Omsk State Technical University, Russia, 21—23 May, 2015. — P. 1—8.
15. Ливенцев С. П. Анализ сложности MAP, MAX LOG MAP и LOG MAP алгоритмов декодирования турбокодов при декодировании бита информации / С. П. Ливенцев, С. В. Зайцев, Б. В. Горлинский // Правове, нормативне та метрологічне забезпечення системи захисту інформації в Україні. — 2006. — № 1 (12). — С. 125—135.
16. Зайцев С. В. Оценка сложности реализации алгоритмов декодирования турбокодов при декодировании бита информации на цифровых сигнальных процессорах / С. В Зайцев, С. П. Ливенцев, Б. В. Горлинский // Правове, нормативне та метрологічне забезпечення системи захисту інформації в Україні. — 2006. — № 2 (13). — С. 183—188.
17. Кулик А. Я. Порівняльний аналіз складності реалізації методів декодування турбо-кодів / А. Я. Кулик, С. Г. Кривогубченко, Ю. Ю. Іванов // Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія. — 2013. — № 1 (26). — С. 26—31.
18. Бронштейн И. Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов / И. Н. Бронштейн, К. А. Семендяев. — 9-е изд.. — М. : Государственное изд-во физико-математической литературы, 1962. — 608 с.
P. Thitimajshima // Proceedings of the ICC’93. — Switzerland, Geneva, 1993. — P. 1064—1070.
2. Optimal Decoding of Linear Codes for Minimizing Symbol Error Rate / L. Bahl, J. Cocke, F. Jelinek, J. Raviv // IEEE Transactions on Information Theory. — 1974. — V. 20. — P. 284—287.
3. Іванов Ю. Ю. О некоторых аспектах итеративной стратегии декодирования турбо-кодов: ретроспектива и «турбо»-принцип : / Ю. Ю. Иванов, А. Я. Кулик. // Информационные технологии и компьютерная инженерия (ИТКИ) : IV международной научно-практической конференции : матер. — Винница : ВНТУ, 28—30 мая, 2014 года. — C. 157—160.
4. Hagenauer J. A Viterbi Algorithm with Soft-Decision Outputs and its Applications / J. Hagenauer, P. Hoeher // Proceedings of IEEE Global Telecommunications Conference. — USA, Texas: 1989. — P. 1680—1686.
5. Woodard J. Comparative Study of Turbo Decoding Techniques: An Overview / J. Woodard, L. Hanzo // IEEE Transactions on Vehicular Technology. — 2000. — V. 49, № 6. — P. 2208—2233.
6. Hanzo L. Turbo Coding, Turbo Equalisation and Space-Time Coding for Transmission over Wireless Channels / L. Hanzo, T. H. Liew, B. L. Yeap. — Southampton: Department of Electronics and Computer Science of UK, 2002. — 746 p.
7. Morelos-Zaragoza R. The Art of Error Correction Coding: 2nd Edition / Morelos-Zaragoza R. — Chippenham: John Wiley & Sons, Ltd, 2006. — P. 143—168.
8. Топалов В. В. Модификация двунаправленного итеративного алгоритма Витерби с вероятностным решением для декодирования турбо-кодов / В. В. Топалов // Наукові праці ОНАЗ ім. О. С. Попова. — 2007. — № 2. — С. 74—75.
9. Robertson P. A comparison of optimal and sub-optimal MAP decoding algorithms operating in the log domain /
P. Robertson, E. Villebrun, P. Hoeher // Gateway to Globalization : 1995 IEEE International Conference on Communications ICC’95. — USA, Seattle: IEEE, June 18, 1995. — V. 2. — P. 1009—1013.
10. Abrantes S. From BCJR to Turbo Decoding: MAP Algorithms Made Easier / S. Abrantes // Information and Telecommunication Technology Center of the University of Kansas, USA. — Lawrence : ITTC, 2004. — 30 p.
11. Soleymani M. R. Turbo Coding for Satellite and Wireless Communications / M. R. Soleymani, Y. Gao, U. Vilaipornsawai. — New York: Kluwer Academic, 2002. — 231 p.
12. Channel Coding: Theory, Algorithms, and Applications / [D. Declerq, M. Fossorier, Ezio Biglieri and others]. — Academic Press Library in Mobile and Wireless Communications, Elsevier, 2014. — 690 p.
13. Модификации для снижения вычислительной сложности алгоритма декодирования BCJR MAP в турбо-кодовых конструкциях / [О. В. Стукач, А. Н. Романюк, А. Я. Кулик, Ю. Ю. Иванов] // Наукові праці ДонНТУ. — 2015. — № 1 (20). — C. 107—112. — (Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка).
14. A Novel Suboptimal Piecewise-Linear-log-MAP Algorithm for Turbo Decoding / Yu. Yu. Ivanov, A. N. Romanyuk,
A. Ia. Kulyk, O. V. Stukach // Proceedings on XI IEEE International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON-2015). — Omsk : Omsk State Technical University, Russia, 21—23 May, 2015. — P. 1—8.
15. Ливенцев С. П. Анализ сложности MAP, MAX LOG MAP и LOG MAP алгоритмов декодирования турбокодов при декодировании бита информации / С. П. Ливенцев, С. В. Зайцев, Б. В. Горлинский // Правове, нормативне та метрологічне забезпечення системи захисту інформації в Україні. — 2006. — № 1 (12). — С. 125—135.
16. Зайцев С. В. Оценка сложности реализации алгоритмов декодирования турбокодов при декодировании бита информации на цифровых сигнальных процессорах / С. В Зайцев, С. П. Ливенцев, Б. В. Горлинский // Правове, нормативне та метрологічне забезпечення системи захисту інформації в Україні. — 2006. — № 2 (13). — С. 183—188.
17. Кулик А. Я. Порівняльний аналіз складності реалізації методів декодування турбо-кодів / А. Я. Кулик, С. Г. Кривогубченко, Ю. Ю. Іванов // Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія. — 2013. — № 1 (26). — С. 26—31.
18. Бронштейн И. Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов / И. Н. Бронштейн, К. А. Семендяев. — 9-е изд.. — М. : Государственное изд-во физико-математической литературы, 1962. — 608 с.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 57
Переглядів анотації: 161
Опубліковано
2016-07-12
Як цитувати
[1]
Ю. Ю. Іванов, «ОСОБЛИВОСТІ АПАРАТНО-ПРОГРАМНОЇ РЕАЛІЗАЦІЇ ТУРБО-КОДІВ: АНАЛІЗ СКЛАДНОСТІ РЕАЛІЗАЦІЇ НА ЦИФРОВОМУ СИГНАЛЬНОМУ ПРОЦЕСОРІ», Вісник ВПІ, вип. 3, с. 94–101, Лип. 2016.
Номер
Розділ
Інформаційні технології та комп'ютерна техніка
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
