Рис. 1. Схема имитационной модели:
1
— генератор псевдослучайной битовой
последовательности;
2
— кодер;
3
— мо-
дулятор;
4
— модель канала с АБГШ;
5
— демодулятор;
6
— декодер;
7
—
программный блок сравнения последо-
вательностей
В качестве генератора псевдослучайной последовательности ис-
пользуется источник Бернулли, который генерирует последователь-
ность нулей и единиц, разбитую на фреймы с длиной, соответствую-
щей длине пакета.
Модель канала связи с аддитивным белым гауссовым шумом
(АБГШ) изменяет отношение
E
b
/N
0
. В настройках блока указывает-
ся число информационных бит на символ и длительность символа в
секундах. Энергия сигнала равна 1 Вт.
В качестве модуляции использовалась фазовая манипуляция с чи-
слом позиций
M
= 2
(2-ФМ). Последовательности объединяются в
пакеты по 1024 бита, после кодирования соответственно длина пакета
приблизительно будет равна 2048 битам.
Модель демодулятора выделяет две квадратуры сигнала, ликвиди-
рует поворот фазы созвездия, после чего принимает решение о при-
нятом символе [10, 11].
Задавая отношение
E
b
/N
0
, в программном блоке сравнения по-
следовательностей можно, например, получить значение вероятности
битовой ошибки и оценить энергетическую эффективность, например,
выбранного вида кодирования.
Результаты имитационного моделирования
. Основная характе-
ристика, описывающая эффективность кода — BER в зависимости от
E
b
/N
0
. На рис. 2 видно, что наименьшее отношение
E
b
/N
0
на всем
исследуемом интервале у турбо-кода, после него — сверточный код. И
значительно хуже работают коды Рида – Соломона и Рида –Маллера.
Поскольку описываемые коды используются для пакетной переда-
чи данных, рассмотрим другую характеристику, которая более точно
описывает реальную применимость кода: PER от
E
b
/N
0
(рис. 3). Эта
зависимость получена при условии, что необходима передача без оши-
бок, т.е. пакет стирается, если произошло ошибочное восстановление.
В этом случае задавалось критическое значение приемлемой ве-
роятности пакетной ошибки, равное 0,1. Это означает, что если 9 из
10 пакетов будут переданы без ошибок, то кодирование удовлетворяет
требованиям качества связи. Из рис. 3 следует, что турбо-код может
использоваться для работы с ограничениями начиная от отношения
битовой энергии к спектральной плотности шума в 1,55 дБ, сверточ-
ный код от 3,4 дБ, код Рида – Соломона от 7,8 дБ, а код Рида –Маллера
от 8,4 дБ.
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2014. № 6 111
