РОЗРОБКА МЕТОДУ ДЕКОДУВАННЯ БЛОКОВИХ КОДІВ НА ОСНОВІ ПРОЦЕДУРИ ДИФЕРЕНЦІЙНОЇ ЕВОЛЮЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.18372/2310-5461.58.17654Ключові слова:
радіозв’язок, декодування, блоковий код, оптимізація, диференційна еволюціяАнотація
Запропоновано підхід до м’якого декодування блокових кодів, який заснований на визначенні найбільш надійного базису породжувальної матриці та застосуванні процедури диференційної еволюції. Вибір даної процедури пошукової оптимізації здійснено в результаті проведеного аналізу особливостей та наявних обмежень процедур еволюційної оптимізації. Представлено схему та сутність основних етапів розробленого методу м’якого декодування блокових кодів. На першому етапі формується жорстке рішення та обчислюється синдром для прийнятого слова. Після цього здійснюється ранжування прийнятих символів за надійністю та перетворення породжувальної матриці блокового коду у відповідний найбільш надійний базис. Далі застосовується процедура диференційної еволюції для пошуку найбільш імовірного переданого інформаційного повідомлення та відповідного двійкового кодового слова. Декодування завершується зворотним перетворенням знайденого найбільш імовірного двійкового кодового слова шляхом перестановки відповідних елементів. Показано, що ключовим етапом декодування є пошук переданого кодового слова з використанням процедури диференційної еволюції, а формування найбільш надійного базису породжувальної матриці блокового коду дозволяє підвищити ефективність декодування. З метою можливості технічної реалізації даного методу декодування розроблено відповідний алгоритм та наведено основні його кроки. Результати роботи можуть бути використані при впровадженні технологій радіозв’язку нового покоління для підвищення достовірності передавання службових повідомлень. Також рекомендується використовувати отримані результати при вирішенні задачі декодування інших завадостійких кодових конструкцій, що використовуються у сучасних телекомунікаційних технологіях.
Посилання
Saad W., Bennis M., Chen M. A vision of 6G wireless systems: Applications, trends, technologies, and open research problems. IEEE Network. 2020. Vol. 4, No 3. P. 134 – 142. doi: https://doi.org/10.1109/MNET.001.1900287
Giordani M., Polese M., Mezzavilla M., Rangan S., Zorzi M. Toward 6G networks: Use cases and technologies. IEEE Communication Magazine. 2020. Vol. 58, No 3. P. 55 – 61. doi: https://doi.org/10.1109/MCOM.001.1900411
Ryan W., Lin S. Channel codes: Classical and modern. Cambridge University Press, 2009. 692 p. doi: https://doi.org/10.1017/cbo9780511803253
Adde P., Toro D. G., Jego C. Design of an efficient maximum likelihood soft decoder for systematic short block codes. IEEE Transactions on Signal Processing. 2012. Vol. 60, No 7. P. 3914 – 3919. doi: https://doi.org/10.1109/TSP.2012.2193575
Deng L., Liu Z., Guan Y. L., Liu X, Aslam C. A., Yu X., Shi Z. Perturbed adaptive belief propagation decoding for high-density parity-check codes. IEEE Transactions on Communications. 2021. Vol. 69, No 4. P. 2065 – 2079. doi: https://doi.org/10.1109/TCOMM.2020.3047085
Li Y., Liu H., Chen Q., Truong T.-K. On decoding of the (73, 37, 13) quadratic residue code. IEEE Transactions on Communications. 2014. Vol. 62, No 8. P. 2615 – 2625. doi: https://doi.org/10.1109/TCOMM.2014.2333663
Berbia H., Elbouanani F., Romadi R., Benazza H., Belkasmi M. Genetic algorithm for decoding linear codes over awgn and fading channels. Journal of Theoretical and Applied Information Technology. 2011. Vol. 30, No 1. P. 35 – 41.
Berkani A., Azouaoui A., Belkasmi M., Aylaj B. Improved decoding of linear block codes using compact genetic algorithms with larger tournament size. International Journal of Computer Science Issues. 2017. Vol. 14, No 1. P. 15 – 24. doi: https://doi.org/10.20943/01201701.1524
Жученко А. С., Панченко Н. Г., Панченко С. В., Штомпель Н. А. Метод декодування линійних блокових кодів на основі популяційних процедур пошукової оптимізації. Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. 2016. Вип. 2 (117). С. 25–29. doi: https://doi.org/10.18664/ikszt.v0i2.69000
Price K., Storn R. M., Lampinen J. A. Differential evolution: A practical approach to global optimization. Springer, 2005. 539 p. doi: https://doi.org/10.1007/3-540-31306-0.
