Помехоустойчивое кодирование

Введение............................................................................................................................................................................... 6

Цифровые модуляции.......................................................................................................................................................... 6

Основы теории помехоустойчивого кодирования ......................................................................................................... 8

Помехи .................................................................................................................................................................................. 12

Основные метрики .............................................................................................................................................................. 12

Практическая работа № 1 Основы языка Matlab. Реализация канала связи с цифровой модуляцией и

аддитивным белым гауссовским шумом ......................................................................................................................... 15

Теоретический материал ................................................................................................................................................... 15

Ход работы............................................................................................................................................................................ 16

Контрольные вопросы:........................................................................................................................................................ 19

Практическая работа № 2 Системные характеристики телекоммуникационных систем. Связь между помехоустойчивостью и скоростью передачи ............................................................................................................... 20

Теоретический материал .................................................................................................................................................. 20

Ход работы............................................................................................................................................................................ 21

Дополнительное задание для самостоятельной работы.............................................................................................. 24

Контрольные вопросы: ...................................................................................................................................................... 24

Практическая работа № 3 Коды, обнаруживающие ошибки. ..................................................................................... 25

Теоретический материал .................................................................................................................................................. 25

Ход работы........................................................................................................................................................................... 29

Дополнительное задание для самостоятельной работы.............................................................................................. 31

Контрольные вопросы: ...................................................................................................................................................... 31

Практическая работа № 4 Сверточный кодер. ............................................................................................................. 32

Теоретический материал .................................................................................................................................................. 32

Ход работы .......................................................................................................................................................................... 38

Дополнительное задание для самостоятельной работы ............................................................................................ 39

Контрольные вопросы:...................................................................................................................................................... 39

Практическая работа № 5 Декодер Витерби. ............................................................................................................... 40

Теоретический материал .................................................................................................................................................. 40

Ход работы........................................................................................................................................................................... 45

Дополнительное задание для самостоятельной работы............................................................................................. 49

Контрольные вопросы: ..................................................................................................................................................... 49

Практическая работа № 6 Турбокоды............................................................................................................................ 50

Теоретический материал ................................................................................................................................................. 50

Ход работы ......................................................................................................................................................................... 57

Дополнительное задание для самостоятельной работы ............................................................................................ 59

Контрольные вопросы:...................................................................................................................................................... 59

Практическая работа № 7 Код Хэмминга...................................................................................................................... 60

Теоретический материал ................................................................................................................................................. 60

Ход работы .......................................................................................................................................................................... 64

Дополнительное задание для самостоятельной работы ............................................................................................. 67

Контрольные вопросы:....................................................................................................................................................... 67

Практическая работа № 8 LDPC кодирование по стандарту 5G NR......................................................................... 68

Теоретический материал ................................................................................................................................................. 68

Классические блочные и LDPC коды.............................................................................................................................. 68

LDPC кодирование............................................................................................................................................................. 72

Ход работы........................................................................................................................................................................... 73

Дополнительные задания для самостоятельной работы............................................................................................. 77

Контрольные вопросы: ...................................................................................................................................................... 77

Файл tableBG2.m................................................................................................................................................................ 78

Файл generate_H.m............................................................................................................................................................ 81

Практическая работа № 9 Декодирование LDPC кодов алгоритмом Bit Flipping .................................................. 83

Теоретический материал .................................................................................................................................................. 83

Блочные коды...................................................................................................................................................................... 83

LDPC коды............................................................................................................................................................................ 85

Алгоритм Bit Flipping ......................................................................................................................................................... 87

Ход работы........................................................................................................................................................................... 88

Дополнительные задания для самостоятельной работы.............................................................................................. 91

Контрольные вопросы: ...................................................................................................................................................... 92

Практическая работа №10 Полярные коды.................................................................................................................... 93

Теоретический материал .................................................................................................................................................. 93

Ход работы........................................................................................................................................................................... 97

Дополнительное задание для самостоятельной работы: ........................................................................................... 99

Контрольные вопросы: ...................................................................................................................................................... 99

Приложение. Алгоритм SC для декодирования полярных кодов............................................................................... 100