Устойчивые к мешающим факторам алгоритмы распознавания вида помехоустойчивых кодов в радиотехнических системах

• Автор: Ревуцкий, Вадим Андреевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 219 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АЛГОРИТМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И ОЦЕНКИ ВНЕШНИХ ПАРАМЕТРОВ СВЕРТОЧНЫХ ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ КОДОВ
1.1 ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
1.2 Обоснование алгоритма предварительной обработки анализируемой двоичной
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ НА ОСНОВЕ РАСЧЕТА МАТРИЦ ПЕРЕХОДА
1.3 Обоснование алгоритма обнаружения сверточных кодов с известными внешними
ПАРАМЕТРАМИ НА ФОНЕ НЕСВЕРТОЧНЫХ ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ КОДОВ
1.3.1 Алгоритм обнаружения неперфорированных сверточных кодов с известными параметрами на фоне несверточных помехоустойчивых кодов
1.3.2 Алгоритм обнаружения перфорированных сверточных кодов с известными параметрами на фоне несверточных помехоустойчивых кодов
1.3.3 Экспериментальное исследование предложенных алгоритмов
1.3.4 Обоснование параметров алгоритма накопления решений для повышения надежности алгоритмов обнаружения сверточных кодов
1.4 АЛГОРИТМ РАСПОЗНАВАНИЯ ВИДА СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ НА ОСНОВЕ ЧИСЛОВЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК МАТРИЦ ПЕРЕХОДА
1.4.1 Обоснование числовых критериев неравномерности матриц перехода
1.4.2 Обоснование алгоритма оценки внешних параметров сверточных кодов на основе числовых характеристик и гистограмм уровней для матриц перехода
1.4.3 Экспериментальное исследование алгоритма оценки внешних параметров сверточных
кодов
1.5 Обоснование алгоритмов распознавания вида сверточных кодов на основе совместного использования алгоритмов обнаружения и оценки ВНЕШНИХ параметров
1.5.1 Анализ вариантов совместного использования схем обнаружения и оценки внешних параметров сверточных кодов при различной априорной информации
1.5.2 Обоснование алгоритма приближенной оценки вероятности битовой ошибки в анализируемой двоичной последовательности
1.5.3 Экспериментальное исследование предложенного алгоритма распознавания вида сверточных кодов на основе обнаружения представителей типов
1.6 ВЫВОДЫ
2 АЛГОРИТМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И ОЦЕНКИ ВНЕШНИХ ПАРАМЕТРОВ БЛОЧНЫХ ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ КОДОВ
2.1 Вводные замечания
2.2 Обоснование алгоритма обнаружения и оценки внешних параметров
БЛОЧНЫХ КОДОВ
2.2.1 Блок-схема алгоритма обнаружения и оценки внешних параметров
блочных кодов
2.2.2 Обоснование алгоритма обнаружения и оценки параметров
синхропоследовательностей
2.2.3 Алгоритм обнаружения отдельных блочных кодов на основе законов распределения
вероятности весов в сегментах анализируемой двоичной последовательности
2.2.4 Алгоритм обнаружения и предварительной оценки параметров блочных кодов
2.3 ПРОЦЕДУРЫ РАСПОЗНАВАНИЯ БЛОЧНЫХ КОДОВ РАЗЛИЧНОГО КЛАССА НА ОСНОВЕ ИХ
МНОЖЕСТВЕННЫХ СВОЙСТВ
2.3.1 Процедура обнаружения и оценки внешних параметров циклических блочных кодов над полями Галуа различного расширения
2.3.2 Процедуры обнаружения и оценки параметров нециклических блочных кодов
2.4 МОДИФИЦИРОВАН! )АЯ БЛОК-СХЕМА АЛГОРИТМА РАСПОЗНАВАНИЯ ВИДА БЛОЧНЫХ КОДОВ
2.5 ЭКСПЕРИМЕ1 ГГ АЛЫ ІОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДЛОЖЕННОГО АЛГОРИТМА РАСПОЗНАВАНИЯ
БЛОЧНЫХ КОДОВ
2.6 Выводы
3 АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ПОРОЖДАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ
КОДОВ В ИНТЕРЕСАХ РАСПОЗНАВАНИЯ ВИДА СОСТАВНЫХ КОДОВ
3.1 Вводные замечания
3.2 АЛГОРИТМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ РАЗЛИЧНЫХ СОСТАВНЫХ
ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ кодов
3.2.1 Блок-схема алгоритма распознавания вида составных помехоустойчивых кодов
3.2.2 Алгоритм распознавания турбо-кодов на основе алгоритма распознавания вида
сверточных кодов
3.2.3 Алгоритм распознавания каскадных помехоустойчивых кодов на основе алгоритмов
распознавания сверточных и блочных кодов
3.2.4 Экспериментальные исследования предложенного алгоритма распознавания
вида составных помехоустойчивых кодов
3.3 АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ПОРОЖДАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ кодов ИЗ
ИЗВЕСТНОГО МНОЖЕСТВА НА ОСНОВЕ СХЕМЫ ДЕКОДЕР-КОДЕР
3.3.1 Обоснование схемы декодер-кодер
3.3.2 Алгоритм оценки порождающих элементов на основе схемы декодер-кодер
3.3.3 Экспериментальные исследования алгоритма оценки порождающих элементов
3.4 ВЫВОДЫ
4 ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕАЛИЗАЦИИ АЛГОРИТМОВ В СОСТАВЕ СИСТЕМЫ
РАСПОЗНАВАНИЯ ВИДА ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ КОДОВ НА ОСНОВЕ СОВРЕМЕННОЙ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ
4.1 ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
4.2 ОБОСНОВАНИЕ ОБЩЕЙ СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ РАСПОЗНАВАНИЯ ВИДА ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ
КОДОВ НА ОСНОВЕ СОВМЕСТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЛГОРИТМОВ ОБНАРУЖЕНИЯ И ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ КОДОВ РАЗЛИЧНОГО КЛАССА

4.2.1 Варианты построения системы распознавания вида помехоустойчивых кодов на основе совмещения предложенных алгоритмов классификации, оценки параметров и порождающих элементов
4.2.2 Обоснование наиболее эффективного варианта построения системы распознавания вида помехоустойчивых кодов
4.3 РЕЖИМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ РАСПОЗНАВАНИЯ ВИДА ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ
КОДОВ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ АПРИОРНОЙ ИНФОРМАЦИИ
4.4 АНАЛИЗ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЗАТРАТ НА РЕАЛИЗАЦИЮ ОТДЕЛЬНЫХ БЛОКОВ В СОСТАВЕ
СИСТЕМЫ РАСПОЗНАВАНИЯ ВИДА ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ КОДОВ
4.4.1 Вычислительные затраты на реализацию алгоритма распознавания
сверточных кодов
4.4.2 Вычислительные затраты на реализацию алгоритма распознавания
блочных кодов
4.4.3 Вычислительные затраты на реализацию алгоритма распознавания вида
составных помехоустойчивых кодов
4.5 Аппаратная архитектура и выбор элементной базы для реализации системы
РАСПОЗНАВАНИЯ ВИДА ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ КОДОВ
4.5.1 Обоснование аппаратной архитектуры системы распознавания вида
помехоустойчивых кодов
4.5.2 Требования к элементной базе с учетом вычислительных затрат
4.5.3 Выбор моделей ЦСП и ПЛИС с учетом требований к элементной базе
4.6 ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ В СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ С АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОГО КОДИРОВАНИЯ И ФОРМИРОВАНИЕ АПРИОРНОЙ ИНФОРМАЦИИ
ПРИЛОЖЕНИЕ D ГИСТОГРАММЫ УРОВНЕЙ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ КОДОВ И ИХ АППРОКСИМАЦИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ Е ПРОЦЕДУРА НОРМИРОВКИ МАТРИЦ ПЕРЕХОДА
ПРИЛОЖЕНИЕ F ЗАВИСИМОСТИ КРИТЕРИЯ РАЗРЕЖЕННОСТИ МАТРИЦ ПЕРЕХОДА ОТ ПАРАМЕТРОВ РАЗБИЕНИЯ АНАЛИЗИРУЕМОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
ПРИЛОЖЕНИЕ G АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ВНЕШНИХ ПАРАМЕТРОВ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ НА ОСНОВЕ СВОЙСТВ МАТРИЦ ПЕРЕХОДА
ПРИЛОЖЕНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ АППАРАТНОЙ РЕАЛЗАЦИИ АЛГОРИТМА ОЦЕНКИ ПОРОЖДАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА БАЗЕ ПЛИС
ПРИЛОЖЕНИЕ I КОПИЯ АКТА О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
чаев: истина гипотеза Я,, истина гипотеза Я0. Затем в 1-ом и 2-ом случаях
оценим процент решений Рй и Рр, когда приняты гипотезы Я, и Я0 соответственно.
В эксперименте использовались неперфорированные СК с параметрами из указанного множества Ас/П , а также перфорированные СК из множества АСК2.
В качестве несверточных ПК использовалась СДП, представляющая собой псевдослучайную двоичную последовательность с равновероятными независимыми символами, которая характеризуется биномиальным законом распределения числа единиц на произвольном интервале времени. Также использовались АДП, в которых были представлены наиболее распространенные БК: БЧХ - Абчх = {31,11; 31,16; 31,26; 63,24; 63,36; 63,45; 127,43; 127,64; 127,43}, Рида-Соломона АРС = {31,11; 31,15; 31,23; 63,23; 63,31; 63,43; 255,95; 255,135;
255,223; 255,239; 247,231; 247,215}, ЬБРС Ашрс = {2048, 1024; 8192, 4096; 20 480, 16 384}, а также турбо-коды скорости 1/2, 1/3, 1/4, 1/6, рекомендуемые в [12].
При этом объем экспериментальной выборки Ьэкс для точности оценок гистограмм удовлетворял условию: Ьжс > 100 • (2т0п0 + т0 -1) • 22т°"°
[58...61], где т0,п0 соответствующие параметры гипотетического СК.
Рассмотрим результаты для неперфорированных СК. Так, в результате экспериментов по проверке оптимального и квазиоптимального алгоритмов принятия решения (рисунки 1.10, 1.12) получены семейства зависимостей
Ро{РОШб) для сверточных ПК кодовой скорости к/п= 1/3, 1/2, 2/3 с близким
значении ДКБ (рисунки 1.13, а, б).
Также для двух рассматриваемых схем получены зависимости /V (Рош б) при использовании аналогичных сверточных ПК (рисунки 1.14, а, б).
Из анализа полученных зависимостей (рисунки 1.13, 1.14) следует, что с