Сверточное чередование

Схема сверточного устройства чередования изображена на рисунке 8.4. Кодовые символы последовательно подаются в блок из N регистров, каждый последующий регистр может хранить на J символов больше, чем предыдущий. Нулевой регистр не предназначен для хранения (символ сразу же передается). С каждым новым кодовым символом коммутатор переключается на новый регистр и кодовый символ подается на него до тех пор, пока наиболее старый кодовый символ в регистре не будет передан на модулятор/передатчик.

После (N-1) регистра коммутатор возвращается к нулевому регистру и повторяет все снова. После приема операции повторяются в обратном порядке. И вход, и выход устройств чередования и восстановления должны быть синхронизированы. На рисунке 8.5 показан пример простого четырехрегистрового (J=1) устройства чередования, загруженного последовательностью кодовых символов. Одновременно представлено синхронизированное устройство восстановления, которое передает обработанные символы на декодер. На рисунке 8.5, а показана загрузка символов 1-4, знак означает неизвестное состояние. На рисунке 8.5, б представлены первые четыре символа, подаваемые в регистры и показана передача символов 5-8 на выход устройства чередования. На рисунке 8.5, в показаны поступающие в устройство символы 9-12. Теперь устройство восстановления заполнено символами сообщения, но еще не способно ничего передавать на декодер.

Рисунок 8.4. Реализация регистра сдвига для сверточного устройства чередования/восстановления

На рисунке 8.5, г показаны символы 13-16, поступившие в устройство чередования, и символы 1-4, переданные на декодер. Процесс продолжается таким образом до тех пор, пока полная последовательность кодового слова не будет передана на декодер в своей исходной форме.

Рабочие характеристики сверточного устройства чередования сходны с параметрами блочного устройства. Важнейшим преимуществом сверточного устройства перед блочным является то, что при сверточном чередовании прямая задержка составляет M(N-1) символов при M=NJ, а требуемые объемы памяти – M(N-1)/2 на обоих концах канала. Очевидно, что требования к памяти и время задержки снижаются вдвое по сравнению с блочным чередованием.