Algoritmi iterativne detekcije u komunikacijama

Iterativni algoritmi su algoritmi koji u ponovljenim postupcima poboljšavaju tekuću soluciju računskog problema sve dok se ne dobije jedna optimalna ili odgovarajuća solucija. Iterativni algoritmi imaju dugu istoriju i u velikoj meri se koriste u modernim računarskim aplikacijama. Fokus ovog članka su upravo iterativni algoritmi koji se primenjuju u komunikacionim sistemima, posebno u obradi prijemnog signala kod digitalnih komunikacionih sistema. U ovom kontekstu, osnovni problem za prijemnik je da dekodira digitalnu informaciju koju je predajnik kodirao a da pri tom koristi samo oblik talasa koji je dobijen nakon prolaska kroz komunikacioni kanal pun smetnji . Dakle, primenom iterativnog algoritma, prijemnik će dobiti jednu početnu grubu procenu emitovanog bloka podataka a zatim će tu procenu poboljšati odnosno prečistiti. U procesu poboljšavanja (prečišćavanja) uzimaju se u obzir razni izvori smetnji koji su uticali na posmatrani signal i razni izvori struktura ugrađene u predajni talasni oblik. Čak i u ovom prilično uskom kontekstu, predložen je veliki broj posebnih iterativnih algoritama.

Postoji jedan elegantan i relativno jednostavan iterativni pristup koji se odskora pojavio kao veoma moćna alatka u modernim komunikacionim sistemima. Ovaj pristup koji je i glavna tema ovog članka, poznat je pod raznim nazivima u literaturi, uključujući i naziv iterativna detekcija i dekodiranje, belief propagation, “message-passing”, i »turbo princip«. Shvatanje moći i opštenitosti ovog pristupa je rezultiralo iz pronalaska »turbo kodova« 1993. godine i propratnog algortima za dekodiranje koji je direktna aplikacija standardnog iterativnog algoritma na koji upućuje ovaj članak. Turbo kodovi su kodovi za ispravljanje grešaka (error-correction codes) sa velikom memorijom i jakom strukturom koji su konstruisani pomoću mnogostrukih sastavnih kodova, pri čemu svaki od njih ima relativno nisku kompleksnost i povezani su uređajima za permutaciju podataka (interleaver-i). Ustanovljeno je da turbo kodovi imaju performanse slične teoretskim limitima, za koje su mnogi smatrali da je praktično nemoguće izvesti.

1. UVOD 2
2. Podsticanje iterativne detekcije 3
3. SYSTEM SOFT INVERSE 8
4. Standardna pravila za iterativnu detekciju 18
4.1. Zadovoljavajući uslov za optimalnost standardnih pravila 19
4.2. Modifikovana pravila 21
5. Aplikacije i uticaji 22
6. Zaključak 23