Дослідження коригувальної здатності синхрокодів для моделі декодеру з узгодженою обробкою

Анотація

Для підвищення надійності роботи схем кадрової синхронізації систем зв'язку в умовах завад застосовуються синхропослідовності, оптимальні за мінімаксним критерієм, з найкращим відношенням максимального рівня бічної пелюстки до головного піка неперіодичної автокореляційної функції. Очевидно, що чим більше довжина мінімаксної послідовності, тим вище її коригувальна здатність. Однак з ростом довжини синхрокоду виникає суперечність між коректуючою здатністю і швидкістю передачі інформації через зменшення тривалості інформаційної ділянки кадру. Крім того, зі зростанням довжини коду також зростає складність технічної реалізації схеми синхронізації декодера. Тобто під час розробки системи передачі інформації необхідно шукати компроміс між складністю технічної реалізації декодера та необхідною завадостійкістю, і для вирішення такого завдання необхідно провести дослідження коректуючої здатності бінарних синхрокодів. Метою даної роботи було дослідження коректуючої здатності бінарних послідовностей з хорошими неперіодичними автокореляційними властивостями при використанні схеми приймання з узгодженою обробкою. Розглянуто можливість застосування послідовностей Баркера довжиною 7, 11 і 13 та М-послідовностей як коригувальних синхрокодів. Проведено аналіз коректуючої здатності моделі декодера з узгодженою обробкою для кодів Баркера різної довжини в умовах виникнення одно-, дво- та трикратної помилки й отримано аналітичні вирази, що дозволяють визначити ймовірність помилки декодування бінарного мінімаксного коду залежно від довжини синхрокоду. Отримано залежність коректуючої здатності коду і максимального рівня бічних пелюстків від довжини синхрокоду в діапазоні від 4 до 128 з найкращими неперіодичними автокореляційними функціями. Встановлено, що існують діапазони довжини мінімаксних послідовностей, в межах яких їх коригувальна здатність залишається постійною, тобто синхрокод меншої довжини має таку ж коректуючу здатність, що і код більшої довжини. Таким чином, результати проведених досліджень дозволяють оптимізувати складність технічної реалізації декодера синхросигналу залежно від вимог до загальної завадостійкості та швидкості передачі інформації в системі зв'язку. Запропонований підхід може бути успішно використаний для модифікації існуючих схем синхронізації систем зв'язку з кодовим розподілом каналів з метою їхньої оптимізації.