konvolusjonskoder

Konvolusjonskoder er en type feilkorrigerende kode brukt i digital kommunikasjon og lagring. De behandler en kontinuerlig strøm av bitsekvenser ved hjelp av et lite minne og en bestemt kombinasjon av polynomer som kalles generatorpolynomer. En encoder tar inn k bit og produserer n bit i hver tidsenhet, noe som gir kodens rate k/n. Koden har et minne m, også kalt konvolusjonslengde eller kontrastlengde, og outputen i hvert øyeblikk avhenger av de nåværende innbitene og de siste m innbitene.

Konvolusjonskoder kan representeres ved generatorpolynomer. En vanlig familie er rate-1/2-koder med K = m+1, der to generatorpolynomer bestemmer de to utgangsstrømmene. For eksempel en klassisk rate-1/2 kode med K = 3 har polynomene g1(x) = 111 og g2(x) = 101 (i oktal representasjon, ofte notert som 7 og 5). Slike koder brukes i trellis-baserte encodere og gir en balansert redundans som letter feiltilfelle i mottakeren.

Dekoding av konvolusjonskoder er vanligvis basert på trellis- eller dikt-danende metoder, mest kjent Viterbi-algoritmen, som gir maksimal sannsynlighet for den riktige bitsekvensen. Dekodingen kan være hard eller myk (soft) og blir mer kompleks jo høyere kontruktlengde og antall utgangsstrenger.

Konvolusjonskoder brukes ofte i kombinasjon med punkturering eller som komponentkoder i mer avanserte systemer som turbo-koder. De gir god ytelse ved streaming-data og er nyttige når feilkorrigering og lav latens er viktige krav. Deres egenskaper avhenger av kontruktlengde, generatorpolynomer og dekodingsteknikk.