И.В. Свиридова – ст. преподаватель,

кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры,

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия) E-mail: ri-ss-ka@mail.ru

А.В. Башкиров – д.т.н., доцент, 

зав. кафедрой конструирования и производства радиоаппаратуры

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия) E-mail: fabi7@mail.ru

С.Ю. Белецкая − д.т.н., профессор,

кафедра систем автоматизированного проектирования и информационных систем,

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия) E-mail: su_bel@mail.ru

С.Н. Панычев – д.т.н., доцент, вед. науч. сотрудник,

Центр системных исследований и разработок,

АО «Научно-технический центр радиоэлектронной борьбы» (г. Воронеж, Россия)

E-mail: pany4ev@mail.ru

Н.В. Астахов – к.т.н., доцент,

кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия) E-mail: kokakoller@gmail.com

Постановка проблемы. Р. Галлагером были предложены коды с низкой плотностью проверок на четность (LDPC), а также несколько алгоритмов декодирования с передачей сообщений, среди которых алгоритм распространения доверия (BP), как известно, имеет наилучшую производительность. Отличные рабочие характеристики кодов LDPC с декодированием с передачей сообщений сделали их надежными кандидатами для исправления ошибок во многих цифровых системах связи. В качестве линейного блочного кода код LDPC может быть представлен графом Таннера. Учитывая граф Таннера для кода LDPC, было показано, что итеративная реализация BP, которая происходит так, как будто на графе нет циклов, дает впечатляющие результаты. На самом деле, общеизвестно, что если граф Таннера не имеет цикла, то BP сходится к апостериорной вероятности для переменных узлов. Однако во многих приложениях коды LDPC имеют длину от короткой до промежуточной (от нескольких сотен до нескольких тысяч битов), и предположение о цикле без цикла недопустимо. 

Цель. Исследовать две очень простые модификации алгоритма распространения доверия, которые обеспечивают незначительное улучшение его производительности, особенно при коротких и промежуточных длинах блоков.

Результаты. Представлены две модифицированные версии алгоритма распространения доверия (нормализованный и смещенный алгоритмы), в которых переоценка надежности сообщений компенсируется с помощью мультипликативного и аддитивного поправочного коэффициента соответственно. В результате проведенного моделирования установлено, что оба алгоритма при оптимизации работают более или менее одинаково, и оба они обеспечивают незначительное улучшение производительности по сравнению со стандартным алгоритмом распространения доверия. Показано, что предложенные алгоритмы («нормализованный BP» и «смещенный BP») уменьшают абсолютное значение исходящих сообщений логарифмического коэффициента правдоподобия в переменных узлах, используя мультипликативный коэффициент и аддитивный коэффициент, соответственно.

Практическая значимость. Нормализованный алгоритм распространения доверия с фиксированным поправочным коэффициентом может быть легко реализован (без дополнительных транзисторов) путем масштабирования транзисторов в конвейерах тока, используемых в аналоговой реализации алгоритма распространения доверия.

Свиридова И.В., Башкиров А.В., Белецкая С.Ю., Панычев С.Н., Астахов Н.В. Улучшенный алгоритм распро- странения доверия на графах с циклами // Радиотехника. 2020. Т. 84. № 6(12). С. 37−41.  DOI: 10.18127/j00338486-202006(12)-07.

1. Fossorier M. Iterative reliability-based decoding of low-density parity check code // IEEE J. Select. Areas Communications. May 2001. 

V. 19. Р. 908–917.

1. Mao Y., Banihashemi A.H. Decoding low-density parity-check codes with probabilistic schedule // IEEE Commun. Lett. Oct. 2001. V. 5.  Р. 414–416. 
2. Башкиров А.В., Свиридова И.В. Реализация стохастического LDPC-декодера на ПЛИС // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2018. Т. 14. № 6. С. 103−107.
3. Башкиров А.В., Питолин В.М., Свиридова И.В., Хорошайлова М.В. Стохастическое итеративное декодирование на факторных графах // Радиотехника. 2019. Т. 83. №6 (8). С. 122−126.
4. Пирогов А.А., Бочаров Е.А., Сёмка Э.В., Макаров О.Ю. Методика проектирования синтезатора частот прямого цифрового синтеза на базе ПЛИС // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2018. Т. 14. № 6. С. 108−116.