Исследование путей построения приемников цифрового ТВ-вещания (стр. 7 )

д) таким же образом для каждой группы из 360 битов выбирается новая строка из 1 – А.6 и процедуры формирования битов контроля четности повторяются.

После использования всех информационных битов результирующие биты контроля четности формируются путем последовательного суммирования по модулю 2 полученных ранее битов контроля четности, начиная с i=1:

,

В результате значения битов контроля четности pi, i=0,1,…,Nldpc-Kldpc-1, будут равны значениям, рассчитанным выше.

Таблица 5.2 – Значения Qldpcдля нормального FEC-кадра

Относительная скорость кодирования	Значение Qldpc
1/2	90
3/5	72
2/3	60
3/4	45
4/5	36
5/6	30

6  Перемежение

В T2 используется три каскада перемежений. Это практически гарантирует, что искаженные элементы, в том числе при пакетных ошибках, после деперемежения в декодере будут раскиданы по LDPC FEC-кадру. Это должно позволить кодеру LDPC выполнить восстановление. Перечислим эти каскады:
а) битовый перемежитель: рандомизирует биты в пределах FEC-блока;
б) временной перемежитель: перераспределяет данные FEC-блока по символам в рамках кадра Т2. Это повышает устойчивость сигнала к импульсному шуму и изменению характеристик тракта передачи.
с) частотный перемежитель: он рандомизирует данные в рамках OFDM-символа с целью ослабить эффект селективных частотных замираний.

6.1  Перемежение символов в каналах с пакетами ошибок в кодовых словах.

Одним из основных свойств большинства реальных каналов связи является нестационарность или изменение состояния канала связи во времени, которое приводит к группированию ошибок при передаче дискретной информации. Эффективным способом повышения достоверности передачи информации по каналам связи с группирующимися ошибками является перемежение символов помехоустойчивого кода.

Перемежением будем называть такую перестановку символов в словах помехоустойчивого кода, при которой стоящие рядом символы оказываются разделенными символами других слов помехоустойчивого кода. В перемежении используются символы нескольких слов помехоустойчивого кода a11,a12,...,a1n, a 21,a22,...,a2n, ..., ah1 ,ah2,...,ahn, где aij - j-ый символ i-ого слова, n - блоковая длина помехоустойчивого кода. Важной характеристикой перемежения является его глубина h, которая определяет количество слов помехоустойчивого кода, символы которых используются для перемежения. В результате перемежения символов получают информационный пакет из h·n символов, расположенных в следующем порядке а11,а21,...,аh1 , а12,а22,...,аh2, ..., a1n, a2n,...,ahn, т. е. сначала расположены первые символы всех слов помехоустойчивого кода информационного пакета, далее вторые символы и т. д.. На приемной стороне осуществляют деперемежение символов информационного пакета, т. е. выполняют операцию, обратную перемежению символов. Наилучшие результаты приема помехоустойчивого кода достигаются при согласовании значения глубины перемежения h с характером группирования ошибок в канале связи. Отметим, что с увеличением значения глубины перемежения h возрастает время задержки в приеме сообщений. Это может ограничивать выбор пределов изменения значения глубины перемежения.

Блок-схема системы связи, которая использует перемежение символов, показана на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 Блок-схема системы связи, использующей перемежение в канале с группированием ошибок [3]

Кодированные данные перегруппируются перемежителем и передаются по каналу. На приёме, после (жёстких или мягких решений) демодулятора деперемежитель восстанавливает символы в нужной последовательности и направляет их к декодеру. Как результат перемежения-деперемежения, пачки ошибок рассеиваются во времени так, что ошибки внутри кодовых слов становятся независимыми.

Перемежитель может принять одну из двух форм: блоковая структура или свёрточная структура. Блочный перемежитель формирует кодированные данные в прямоугольный массив из  строк и  столбцов. Обычно, каждая строка массива состоит из кодового слова длин . Перемежитель степени  состоит из  столбцов ( кодовых слов), как показано на рис. 6.2.

Рисунок 6.2 Принцип работы блочного перемежителя [7]

Символы считываются по столбцам и передаются по каналу. В приёмнике деперемежитель располагает данные в тот же прямоугольный формат, но теперь они считываются по строкам, одно кодовое слово за раз. Результат такой перегруппировки данных при передаче по каналу сводится к тому, что пачка ошибок длины  разбивается на  пачек длиной  каждая. Таким образом, код , который может справляться с пачкой ошибок длины  можно соединить с перемежителем степени  для того, чтобы образовывать блоковый код , который может справляться с пачками ошибок длиной .

Свёрточный перемежителъ можно использовать вместо блокового перемежителя таким же путём. Свёрточные перемежители лучше согласованы к использованию совместно со свёрточными кодами, которые описываются в следующем разделе. Структура свёрточного перемежителя была описана Рамсеем (1970) и Форни (1971).

Основные определения по перемежению

1.  перемежение (interleaving): Метод безызбыточной перестановки символов передаваемого сигнала с целью их декоррелирования для преобразования на приеме возможных пакетов ошибок в группы независимых случайных ошибок;

2.  перемежение побитовое (bit-wise interleaving):Метод перемежения, осуществляемый путем перестановки битов в передаваемой последовательности до модуляции сигнала;

3.  перемежение посимвольное (symbol interleaving): Метод перемежения, осуществляемый путем перестановки символов в виде слов данных в передаваемой последовательности до модуляции сигнала;

4.  глубина перемежения (interleaving depth): Максимальное расстояние, на которое разносятся соседние символы по длине последовательности, подвергаемой перемежению.

5.  деперемежение: Метод перестановки символов в принимаемой последовательности с целью восстановления исходной структуры цифрового сигнала, подвергнутого перемежению (операция, обратная перемежению).

В ряде систем связи доведение сообщения до получателя должно осуществляться с минимальной временной задержкой. Предлагаемый способ позволяет определить необходимое минимальное значение глубины перемежения, обеспечивающее высокое качество передачи сообщений. При этом выбор значения глубины перемежения осуществляют на приемной стороне канала связи, а на передающую сторону это значение может передаваться, например, по каналу обратной связи.

Перемежение используется для преобразования групповых ошибок, возникающих в канале связи из-за наличия глубоких замираний сигнала в условиях многолучевого распространения, в одиночные, с которыми легче бороться с помощью помехоустойчивого кодирования. Перемежение символов позволяет получить более равномерное распределение ошибок в словах помехоустойчивого кода, и в случаях, когда среднее количество ошибок в словах помехоустойчивого кода не превышает корректирующей способности кода, увеличивает вероятность правильного приема помехоустойчивого кода. При этом аппаратные и программные затраты на реализацию перемежения символов существенно меньше аналогичных затрат на кодирование и декодирование помехоустойчивых кодов.