А.В. Луферчик1, П.В. Луферчик2, Р.Г. Галеев3, Е.В. Богатырев4

1,2 АО «НПП «Радиосвязь» (г. Красноярск, Россия)

3 Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева
(г. Красноярск, Россия)

4 Сибирский федеральный университет (г. Красноярск, Россия)

1–4 ccn@krtz.su

Постановка проблемы. До недавнего времени в модемах систем спутниковой связи в качестве помехоустойчивых кодов чаще всего применялись сверточные коды, в том числе в сочетании с кодами Рида–Соломона. Сравнительно недавно стали использоваться блочные турбокоды-произведения (TPC) и сверточные турбокоды (TCC), а также коды с низкой плотностью проверок на четность (LDPC). Для этого стандарта было принято использование мощных кодов с исправлением ошибок низкой плотности, работающих в пределах 1 дБ от предела Шеннона.

Цель. Провести анализ методов помехоустойчивого кодирования (турбокодов, кодов LDPC и каскадного кодирования BCH+LDPC) с широким набором скоростей в спутниковых сетях связи.

Результаты. Приведены результаты оценки производительности методов помехоустойчивого кодирования для параметров стандартов DVB-S2 и DVB-SH.

Практическая значимость. Проведенный анализ показал перспективность применения в модемах спутниковых сетях связи методов помехоустойчивого кодирования. Отмечено, что по сравнению с ранее использовавшимися новые коды обеспечивают энергетический выигрыш до 4 дБ и позволяют весьма близко приблизиться к границе Шеннона (проигрыш составляет всего 0,6 … 0,8 дБ).

Луферчик А.В., Луферчик П.В., Галеев Р.Г., Богатырев Е.В. Анализ методов помехоустойчивого кодирования в модемах станций спутниковой связи нового поколения // Успехи современной радиоэлектроники. 2023. T. 77. № 10. С. 41–46. DOI: https://doi.org/10.18127/ j20700784-202310-04

1. Разработка предложений по созданию отечественного стандарта на основе семейств DVB-S для применения в спутниковых сетях силовых структур. Красноярск. 2018.
2. Золотарев В.В., Овечкин Г.В. Обзор исследований и разработок методов помехоустойчивого кодирования. М. 2004.
3. Лихобабин Е.А. Упрощенные алгоритмы декодирования кодов с низкой плотностью проверок на четность, основанные на алгоритме распространения доверия.
4. Кравченко А.Н. Снижение сложности декодирования низкоплотностного кода // Цифровая обработка сигналов. 2010. № 2. С. 35–41.
5. Fossorier M., Mihaljevich M., Imai H. Reduced complexity iterative decoding of low density parity check codes based on belief propagation // IEEE Trans. on Comm. May 1999. V. 47. № 5. P. 673–680.
6. Richardson T., Shokrollahi M., Urbanke R. Design of capacity-approaching irregular low-density parity-check codes // IEEE Trans. Inform. Theory. Feb. 2001. V. 47. P. 638–656.
7. Papaharalabos S., Papaleo M., Neri M., Mathiopoulos P.T. DVB-S2 LDPC decoding using robust check node update approximations // IEEE Transactions On Broadcasting. March 2008.V. 54. № 1.
8. Jordanova L., Laskov L., Dobrev D. et al. Influence of BCH and LDPC Code Parameters on the BER Characteristic of Satellite DVB Channels // Engineering, Technology & Applied Science Research. 2014. V. 4. № 1. P. 591–595.
9. Стандарт DVB-S2. ETSI EN 302 307 V1.1.1 (2005-03) Digital Video Broadcasting (DVB).
10. Gracie K., Hamon M.H. Turbo and Turbo-Like Codes: Principles and Applications in Telecommunications // Proceedings of the IEEE. June 2007. V. 95. № 6.
11. Чесноков М.Н., Соловьев А.А., Литвинов А.А. Анализ помехозащищенности системы связи с гибридным расширением спектра на основе М-ичных ортогональных стохастических широкополосных сигналов и LDPC кодирования // Успехи современной радиоэлектроники. 2016. № 5. С. 47–52.
12. Луферчик П.В., Комаров А.А., Конев А.Н., Галеев Р.Г., Богатырев Е.В. Энергетически эффективный OFDM режим с возможностью адаптации к условиям распространения в каналах с многолучевостью // Радиотехника. 2022. Т. 86. № 8. С. 122−131. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202208-13.