Каскадные коды
Каскадные коды были впервые предложены Форни в качестве метода практической реализации кода с большой длиной блока и высокой корректирующей способностью. Эта цель достигается введением нескольких уровней кодирования, обычно – двух.
Основную идею каскадного кодирования с двумя уровнями иллюстрирует рис. 3.1.
Рис. 3.1
В этой схеме комбинацию внутреннего кодера, канала и внутреннего декодера иногда называют суперканалом, аналогично, комбинацию внешнего и внутреннего кодеров - суперкодером, а комбинацию внутреннего и внешнего декодеров – супердекодером.
Длина каскадного кода получается равной N1 = N·n двоичных символов, где N - длина внешнего кода, а n - длина внутреннего кода. При этом информационная длина кода составляет K1 = K · k двоичных символов, а скорость кода R1 = R · r. Несмотря на то, что общая длина кода получается большой и, соответственно, значительно возрастает его исправляющая способность, его декодирование может выполняться с помощью двух декодеров, рассчитанных на длины составляющих его кодов n и N. Это позволяет многократно снизить сложность декодера в сравнении с тем, если бы такая исправляющая способность достигалась одноуровневым кодированием.
Простейшей иллюстрацией к каскадному кодированию является итеративный код, рассмотренный в параграфе 1.2.2. Этот код состоит из простых кодов с проверкой на четность (по строкам и столбцам), но в то же время обладает исправляющей способностью. На практике, конечно, используются гораздо более сложные коды.
Обычно внешнее кодирование выполняется блочными кодами, а внутреннее – более приспособленными для побитовой передачи по радиоканалу сверточными кодами. Каскадное кодирование широко применяется на практике, в частности, при помехоустойчивом кодировании речевой информации в системе сотовой связи формата GSM.
