2.8. Турбокоды

Наиболее заметным достижением в теории помехоустойчивого кодирования за последние годы является изобретение турбокодов (ТК) [11]. Впервые они были описаны в 1993 г. и, несмотря на очень большой выбор помехоустойчивых кодов для создания новых систем связи, эти коды спустя всего 5-6 лет появились в современных

стандартах радиосвязи с космическими объектами, в стандартах систем мобильной связи третьего поколения для передачи мультимедийной информации.

В первых работах по ТК [11-12] было продемонстрировано, что с их помощью можно практически вплотную приблизиться к границе Шеннона. Был найден код, обеспечивающий Рош около 10° при величине Еь/No, превышающей лишь на 0,5 дБ минимально необходимую (граничную) величину для заданной скорости передачи информации. Указанная величина вероятности ошибки весьма часто выступает в качестве требования к реальным цифровым системам связи [27].

Известно, что достигнуть граничного значения при любой заранее заданной достоверности можно, используя так называемый случайный код при достаточно большой величине длины блока передаваемой информации. Но при этом требуется использовать переборный алгоритм декодирования с экспоненциальной от длины блока сложностью реализации. Для ТК сразу был предложен эффективный итеративный алгоритм декодирования, сопоставимый по сложности с широко используемым на практике декодером Витерби для сверточных кодов.

ТК, предложенные в [11], являются блочными систематическими кодами. В то же время их построение производится с использованием сверточных кодов.

В противоположность классическим алгебраическим блочным кодам, ТК следует отнести к случайным кодам. В этом смысле ТК следуют упоминаемому выше принципу Шеннона. В то же время длина блока ТК реально может достигать чрезвычайно большой величины, поскольку она не влияет на вычислительную сложность алгоритма декодирования. При декодировании ТК, как и сверточных кодов, не возникает трудностей использования «мягких» решений.

После открытия ТК турбоподобными кодами стали называть целую группу кодов, в частности, и гипер-коды (Hyper-Codes) [60-61]. Все эти коды объединяет возможность применения итеративного алгоритма декодирования с «мягкими» решениями.