TRUYỀN DẪN SỐ TRONG THÔNG TIN VỆ TINH
2.6.4 Giải mã mã chập bằng thuật toán Viterb
Khác với mã khối có độ dài từ mã cố định, mã chập không có kích thước đặc thù. Tuy vậy, mã chập cũng bị ép vào một cấu trúc khối bằng cách gắn thêm một số bit 0 vào cuối một dãy tin để đảm bảo đuôi dãy tin được dịch hết qua thanh ghi dịch. Các bit 0 này không mang tin nên tỷ lệ mã sẽ nhỏ hơn k/n. Để giữ cho tỷ lệ mã xấp xỉ với k/n, chu kỳ gắn thêm bit 0 thường rất dài. Chẳng hạn trong ví dụ trên đây, sau 300 bit tin mới gắn thêm 2 bit 0. Vậy tỷ lệ mã là 300/604 xấp xỉ 1/2.
Có ba kiểu giải mã chập chính là kiểu tuần tự, ngưỡng và Viterbi, trong đó Viterbi là phổ biến nhất.
Thuật toán Viterbi dựa trên cơ sở giải mã lân cận gần nhất (nearest neighbour). Thuật toán tính khoảng cách Hamming (gọi là metric) giữa tín hiệu thu vào thời điểm ti và tất cả các đường trong lưới dẫn đến mỗi trạng thái ở cùng thời điểm ti. Khi hai đường cùng dẫn đến một trạng thái, chọn ra đường có khoảng cách Hamming ngắn hơn, gọi là đường sống (surviving path). Việc chọn đường sống được thực hiện cho tất cả các trạng thái vào tất cả các thời điểm.
2.6.5 Mã Turbo
Mã Turbo được giới thiệu năm 1993 gồm hai mã xoắn đệ qui hệ thống RSC kết nối song song, phân biệt nhờ một bộ xáo trộn (interleaver) giả ngẫu nhiên và thuật toán giải mã lặp với chất lượng tiến tới cận Shannon khoảng vài phần mười dB. Hiện nay, mã Turbo đã được khuyến nghị sử dụng trong các hệ thống thông tin di động thế hệ 3, 4, thông tin vệ tinh, thông tin vũ trụ .... Chất lượng của một cặp Mã hoá- Giải mã Turbo thường được đánh giá thông qua tỷ lệ xác suất lỗi bit (BER) hoặc tỷ lệ xác suất lỗi khung (FER).
Hình 2.16: Sơ đồ khối của mã Turbo
Mô hình cho thấy bộ mã hoá Turbo là sự kết nối song song của hai mã RSC (Recursive Systematic Convolutional) thông qua một bộ xáo trộn (Interleaver). Bộ mã hoá RSC1 nhận dữ liệu một cách trực tiếp, trong khi bộ mã hoá RSC2 nhận dữ liệu sau khi dữ liệu đã được xáo trộn. Bộ xáo trộn Π có thể là kiểu giả ngẫu nhiên hay khối,vv… và nó thực hiện việc xáo trộn theo từng khối M bit. Vì cả hai bộ mã hoá đều nhận cùng một tập dữ liệu, chỉ có một đầu ra systematic được phát đi cùng với hai đầu ra parity từ hai bộ mã. Khi hai bộ mã hoá RSC1 và RSC2 đều có tốc độ là ½ thì tốc độ của bộ mã hoá Turbo là 1/3. Tuy nhiên, tốc độ của mã Turbo có thể đạt được cao hơn bằng cách lập quy luật phát bit parity (puncture). Chẳng hạn, khi chỉ phát các bit parity chẵn từ RSC1 và bit parity lẻ từ RSC2 cùng với các bit systematic thì tốc độ mã Turbo là r =1/2.
