Исследование подсистемы канального кодирования
Исследование подсистемы канального кодирования
Исследование энергетического выигрыша от помехоустойчивого кодирования для каскадного кодека LDPC и БЧХ системы РАВИС. Графики, иллюстрации, отчеты и т.п.
Результаты сравнения DVB-T2 и RAVIS
В архиве находятся m-файлы и графики pb(SNR). Алгоритм декодирования UMP-BP, количество итераций варьируется от 8 до 20.
Обнаруженные в результате анализа графических зависимостей проблемы:
1. При кодовой скорости R=1/2 (RAVIS) и R=4/9 (DVB-T2) эффективность декодирования для матрицы из стандарта DVB-T2 увеличивается быстрее с ростом количества итераций.
2. Для 20-ти итераций декодера наблюдается пороги насыщения (BCH не помогает) для следующих кодовых скоростей R=2/3 (RAVIS), R=3/4 (RAVIS) и R=7/9 (DVB-T2). В особенности странно обнаружить подобный порог для кода из стандарта DVB-T2.
Положительные моменты:
1. Для кодовой скорости R=2/3 проигрыш в эффективности RAVIS по сравнению с DVB-T2 составляет при pb=1e-4 не более 0.07 дБ, а для R=3/4 RAVIS оказывается даже эффективнее DVB-T2 при pb=1e-4 для 20 итераций декодирования!
Дополнительно (на будущее): Было бы не плохо, как мне кажется, построить на графиках вертикальную линию, символизирующую максимально достижимую эффективность декодирования для рассматриваемых кодов. (из теории Density Evolution).
Обнаруженные в результате анализа графических зависимостей проблемы:
1. При кодовой скорости R=1/2 (RAVIS) и R=4/9 (DVB-T2) эффективность декодирования для матрицы из стандарта DVB-T2 увеличивается быстрее с ростом количества итераций.
2. Для 20-ти итераций декодера наблюдается пороги насыщения (BCH не помогает) для следующих кодовых скоростей R=2/3 (RAVIS), R=3/4 (RAVIS) и R=7/9 (DVB-T2). В особенности странно обнаружить подобный порог для кода из стандарта DVB-T2.
Положительные моменты:
1. Для кодовой скорости R=2/3 проигрыш в эффективности RAVIS по сравнению с DVB-T2 составляет при pb=1e-4 не более 0.07 дБ, а для R=3/4 RAVIS оказывается даже эффективнее DVB-T2 при pb=1e-4 для 20 итераций декодирования!
Дополнительно (на будущее): Было бы не плохо, как мне кажется, построить на графиках вертикальную линию, символизирующую максимально достижимую эффективность декодирования для рассматриваемых кодов. (из теории Density Evolution).
- Вложения
-
- dvbt2vsRavis_ump_bp.zip
- (399.21 КБ) 277 скачиваний
Результаты сравнения Wifi, WiMAX и RAVIS
В архиве находится m-файл и график pb(SNR). Алгоритм декодирования UMP-BP, количество итераций варьируется от 8 до 20.
Основной проблемой является значительный проигрыш коротких кодов RAVIS по сравнению с Wifi и WiMAX, порядка 0.5-0.8 дБ при вероятности битовой ошибки 1e-5.
Надо удостовериться в том, что для оптимального алгоритма декодирования (BP) результат оказывается тем же самым. В таком случае коды необходимо будет менять.
Коды из стандарта Wifi оказались наиболее эффективными, хотя их выигрыш по сравнению с WiMAX при pb=1e-5 составляет не более 0.1 дБ.
Основной проблемой является значительный проигрыш коротких кодов RAVIS по сравнению с Wifi и WiMAX, порядка 0.5-0.8 дБ при вероятности битовой ошибки 1e-5.
Надо удостовериться в том, что для оптимального алгоритма декодирования (BP) результат оказывается тем же самым. В таком случае коды необходимо будет менять.
Коды из стандарта Wifi оказались наиболее эффективными, хотя их выигрыш по сравнению с WiMAX при pb=1e-5 составляет не более 0.1 дБ.
- Вложения
-
- WIFIvsWIMAXvsRAVIS_umpbp.rar
- (154.63 КБ) 254 скачивания
Исследование эффективности кодов RAVIS
В архиве находятся набор m-файлов и графиков pb(SNR). Алгоритм декодирования UMP-BP, количество итераций варьируется от 8 до 20. Представлены все кодовые длины (от 5658 до 20664) и скорости (1/2, 2/3, 3/4).
Обнаруженные проблемы в кодах:
1. Пороги декодирования, с которыми не может справиться декодер BCH.
а. Возрастающий порог (N=6970,R=1/2,It=20; N=14022,R=2/3,It=20; N=16400,R=2/3,It=20; N=18286,R=3/4,It=20; N=20664,R=2/3,It=20).
b. Спадающиий порог (N=5658, R=2/3, It=20, R=3/4, It=14,20; N=6724, It=20, R=все; N=6970,R=2/3,3/4,It=20; N=8036, R=2/3,3/4, It=20; N=14022, R=3/4, It=20; N=15088,R=2/3,It=20,R=3/4,It=8 ...)
2. Пороги декодирования на уровне 7*1e-5 (BCH справляется, однако интересна причина такого явления). Наблюдаются для двух кодов: N=19352 и 19598.
3. Декодер BCH увеличивает количество ошибок.
N=5658, R=2/3, It=14, SNR=3.1 дБ, LDPC_er=85, BCH_er=339.
N=6970, R=3/4, It=14, SNR=3.4 дб, LDPC_er=65, BCH_er=167 в особенности интересен случай (SNR=3.5 ,LDPC_er=0, BCH_er=44)
Обнаруженные проблемы в кодах:
1. Пороги декодирования, с которыми не может справиться декодер BCH.
а. Возрастающий порог (N=6970,R=1/2,It=20; N=14022,R=2/3,It=20; N=16400,R=2/3,It=20; N=18286,R=3/4,It=20; N=20664,R=2/3,It=20).
b. Спадающиий порог (N=5658, R=2/3, It=20, R=3/4, It=14,20; N=6724, It=20, R=все; N=6970,R=2/3,3/4,It=20; N=8036, R=2/3,3/4, It=20; N=14022, R=3/4, It=20; N=15088,R=2/3,It=20,R=3/4,It=8 ...)
2. Пороги декодирования на уровне 7*1e-5 (BCH справляется, однако интересна причина такого явления). Наблюдаются для двух кодов: N=19352 и 19598.
3. Декодер BCH увеличивает количество ошибок.
N=5658, R=2/3, It=14, SNR=3.1 дБ, LDPC_er=85, BCH_er=339.
N=6970, R=3/4, It=14, SNR=3.4 дб, LDPC_er=65, BCH_er=167 в особенности интересен случай (SNR=3.5 ,LDPC_er=0, BCH_er=44)
- Вложения
-
- результаты сравнения кодов RAVIS декодер UMP_BP.zip
- (1.72 МБ) 272 скачивания
Стенд с добавлением кодера LDPC Wifi и WiMAX
Рабочий .exe файл находится в папке Release. Можно также запустить проект в режиме Debug и ознакомится с работой нового LDPC кодера. Пример записи, которая должна быть прописана в командной строке, находится в папке Release.
- Вложения
-
- Model_LDPC.zip
- (7.58 МБ) 282 скачивания
Результаты сравнения для оптимального декодера BP
Во втором архиве находится m-файл и график pb(SNR) сравнения помехоустойчивости кодов из стандартов Wifi, WiMAX и RAVIS, в первом архиве аналогичные файлы сравнения DVB-T2 и RAVIS. Алгоритм декодирования BP, количество итераций варьируется от 8 до 20.
WIFIvsWiMAXvsRAVIS:
Для оптимального декодера ситуация немного улучшается по сравнению с UMP-BP, но проигрыш всё равно остаётся ощутимым порядка 0.25-0.65 дБ.Декодер BCH не справляется со своей функцией – коррекции оставшихся после LDPC ошибок.
Единственное решение - замена коротких кодов!
DVB-T2vsRAVIS
Для оптимального декодера только на кодовой скорости R=2/3 наблюдается проигрыш порядка 0.05-0.07 дБ, для остальных кодовых скоростей RAVIS выигрывает у DVB-T2 даже при меньшей избыточности!
Считаю, что поиск более эффективных кодов для каналов в 200, 250 и 100кГц требует обсуждения с заказчиком.
WIFIvsWiMAXvsRAVIS:
Для оптимального декодера ситуация немного улучшается по сравнению с UMP-BP, но проигрыш всё равно остаётся ощутимым порядка 0.25-0.65 дБ.Декодер BCH не справляется со своей функцией – коррекции оставшихся после LDPC ошибок.
Единственное решение - замена коротких кодов!
DVB-T2vsRAVIS
Для оптимального декодера только на кодовой скорости R=2/3 наблюдается проигрыш порядка 0.05-0.07 дБ, для остальных кодовых скоростей RAVIS выигрывает у DVB-T2 даже при меньшей избыточности!
Считаю, что поиск более эффективных кодов для каналов в 200, 250 и 100кГц требует обсуждения с заказчиком.
- Вложения
-
- WIFIvsWiMAXvsRAVIS_bp.zip
- (178.73 КБ) 262 скачивания
-
- dvbt2_vs_ravis_bp.rar
- (345.14 КБ) 271 скачивание
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 4 гостя