Применение помехоустойчивого кодирования в гидроакустических каналах связи

В работе рассматриваются возможности использования помехоустойчивого кодирования в гидроакустических каналах связи (ГАКС). Для обоснования выбора параметров разрабатываемого устройства защиты от ошибок были исследованы статистические характеристики потока ошибок в ГАКС. Сравнение результатов тестирования показывает, что ошибки существенно пакетируются, следствием чего является увеличение вероятностей ошибок большой кратности и вероятности приёма кодового слова без ошибок. Для выяснения характеристик пакетирования ошибок были рассчитаны распределения длин пакетов и длин интервалов между пакетами ошибок. Полученные результаты статистической обработки файлов с массивами ошибок в ГАСС дают основание считать, что в рассматриваемом случае имеет место дискретный канал связи с пакетированием ошибок, который может быть описан математической моделью дискретного канала связи (ДКС) с памятью. Показано, что в рабочей области значений вероятности ошибки на входе декодераpвх (менее 7∙10 -2 ) код (1218,609) уступает коду (404,202), который позволяет вместе с перемежением символов в канале обеспечить сравнительно лучшие условия исправления независимых ошибок. Кроме того, выбранный сверточный код (404,202) с перемежителем практически не уступает в отношении импульсных помех каскадным кодам на основе коротких свёрточных кодов и циклических кодов Рида-Соломона, обычно используемых в аппаратуре цифровой связи при более низкой вероятности ошибок в канале, чем в аппаратуре ГАСС. Приведены результаты сравнительных статистических исследований этих кодов на модели канала с импульсными помехами. В результате теоретических и практических исследований различных структур устройства защиты от ошибок (УЗО) для повышения помехоустойчивости аппаратуры гидроакустических систем связи (ГАСС) был выбран алгоритм исправления ошибок на основе свёрточного кода R=1/2 с блочным, пороговым, итерационным декодированием. Для обеспечения независимости ошибок на входе декодера (декорреляции потока ошибок) в УЗО предлагается использовать матричный перемежитель. Благодаря ему в канале связи символы кода считываются по столбцам матрицы изображения (256х192 четверичных символа), а запись в матрицу и считывание на входе декодера производится построчно.