ГОСТ Р 54309—2011
8
5 Требования к процессам формирования кадровой структуры, канального
кодирования и модуляции
5.1 Общие требования
Система канального кодирования и OFDM-модуляции — это функциональный блок, выполняющий
адаптацию данных от выхода кодера источника сигнала к характеристикам канала. Потоки данных всех
логических каналов данных (КОС, НСК, СКД) подвергают следующим преобразованиям (см. рисунки 1, 2):
- формирование КД;
- рандомизация распределения энергии КД;
- внешнее кодирование КД (блочный код БЧХ);
- внутреннее кодирование КД (блочный код LDPC);
- битовое перемежение ПКД;
- отображение битов на ячейки модуляционного созвездия;
- перемежение ячеек в рамках одного или нескольких ПКД;
- временное перемежение в рамках одного или нескольких ПКД;
- отображение данных всех логических каналов на ячейки OFDM;
- частотное перемежение и ввод служебных несущих;
- коррекция пик-фактора;
- ОБПФ;
- введение защитного интервала и формирование полного сигнала OFDM.
Система допускает различные уровни модуляции QAM и различные скорости канального коди-
рования в канале КОС, которые используют для достижения оптимального соотношения между скоро-
стью цифрового потока и надежностью (помехозащищенностью). Каналы НСК и НКД отличает большая
помехозащищенность и соответственно большая зона охвата вещанием, и устойчивость приема по
сравнению с каналом КОС.
Блок адаптации входного потока играет роль интерфейса и предоставляет возможность подклю-
чения к кодеру канала любого входного потока со скоростью не больше заданной. Кроме того, блок
адаптации входного потока формирует элементарные КД для дальнейшей обработки кодером канала.
Блок рандомизации осуществляет процедуру рассеивания энергии двоичного цифрового потока,
превращая длинные последовательности идущих подряд нулей или единиц в псевдослучайную двоич-
ную последовательность. Данная операция обеспечивает энергетический выигрыш при дальнейшем
формировании радиосигнала (выигрыш по пик-фактору сигнала).
Блок помехозащитного кодирования включает в себя каскад из двух помехоустойчивых кодеров:
БЧХ и LDPC. Выходная длина ПКД после канального кодирования для канала КОС зависит от полосы
радиоканала, а также от наличия или отсутствия каналов НСК и НКД (см. таблицу 6). Длина ПКД для
канала НСК составляет 1312 бит, а для канала НКД — 1066 бит.
Битовый перемежитель предназначен для ослабления влияния пакетных битовых ошибок. Бито-
вый перемежитель работает в пределах одного ПКД.
Блок модуляции осуществляет отображение последовательности групп битов (1 — BPSK, 2 —
QPSK, 4 — 16-QAM, 6 — 64-QAM) на точки выбранного сигнального созвездия.
Перемежитель ячеек представляет собой частотный перемежитель, обеспечивающий дополни-
тельную устойчивость сигнала к частотным замираниям в канале.
Временной перемежитель предназначен для глубокого перемежения одного или нескольких ПКД для
защиты от временных замираний канала. Временной перемежитель присутствует только в канале КОС.
Работа канала НСК обеспечивается тем же набором блоков, что и работа канала КОС, за исклю-
чением временного перемежителя. Кроме того, для повышения помехоустойчивости данного канала
используется только модуляция QPSK и скорость канального кодирования 1/2. Канал НКД построен
аналогично каналу НСК, при этом используется только модуляция BPSK и скорость канального коди-
рования 1/2.
Мультиплексор потоков формирует из поступающих на его вход модулированных ячеек данных
различных каналов OFDM-символы. При этом каждый канал отображают на определенное число несу-
щих. Канал НСК отображают на 32 несущие, канал НКД — на 26 несущих. Число несущих канала КОС
зависит от используемой полосы радиочастотного канала и наличия или отсутствия дополнительных
каналов данных — НСК и НКД. После отображения данных всех каналов на несущие OFDM осущест-
вляют частотное перемежение, в результате которого низкоскоростные надежные потоки передаются
на различных несущих в различных символах OFDM, что повышает устойчивость системы передачи