Алгоритмы и процедуры обработки и многопорогового декодирования в телекоммуникационных системах

• Автор: Овечкин, Геннадий Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 129 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ ДЕКОДИРОВАНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ КОДОВ

1.1. Основные принципы помехоустойчивого кодирования.

1.2. Классификация помехоустойчивых кодов

1.3. Эффективность применения кодирования

1.4. Основные алгоритмы декодирования помехоустойчивых кодов и их характеристики

1.5. Каскадные коды и алгоритмы их декодирования.

1.5.1. Турбо коды.

1.5.2. Последовательные каскадные коды

1.5.3. Плетеные коды

1.6. Выводы
2. ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК МНОГОПОРОГОВОГО АЛГОРИТМА
ДЕКОДИРОВАНИЯ
2.1. Многопороговый алгоритм декодирования.
2.2. Размножение ошибок декодирования
2.3. Построение кодов с малым уровнем размножения ошибок.
2.4. Аналитические оценки эффективности МПД
2.5. Обеспечение точности и достоверности результатов моделирования
2.6. Экспериментальные оценки эффективности МПД
2.7. Выводы
3. АЛГОРИТМЫ УЛУЧШЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК МПД.
3.1. Процедура борьбы с собственными пакетами ошибок.
3.2. Алгоритм уменьшения числа итераций декодирования
3.3. Устройство для декодирования линейных кодов.
3.4. Каскадирование МПД с кодами с проверкой на четность.
3.5. Сравнение МИДе существующими кодами.
3.6. Выводы
4. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА МОДЕЛИРОВАНИЯ МНОГОПОРОГОВО IО АЛГОРИТМА ДЕКОДИРОВАНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫХ КОДОВ
4 1. Общие характеристики пакета программ
4.2. Функциональная схема модели устройства декодирования
4.3. Руководство программиста по работе с пакетом
4.4. Руководство пользователя по работе с пакетом.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


По результатам машинного моделирования проведен сравнительный анализ разработанных алгоритмов декодирования с существующими методами коррекции ошибок. Практическая ценность работы. Разработаны алгоритмы и процедуры, значительно уменьшающие задержку декодирования МИД, позволяющие использовать данный метод в широком классе различных систем связи. Разработано устройство декодирования, позволяющее для достижения заданной вероятности ошибки использовать в несколько раз меньшее количество итераций декодирования. Разработан алгоритм работы каскадной схемы на основе МПД, позволяющий при очень малой дополнительно вводимой избыточности значительно уменьшить вероятность ошибки декодирования в области эффективной работы МПД. Разработан пакет прикладных программ для проведения имитационного моделирования МПД, позволяющий осуществлять гибкую настройку декодера для работы с заданным кодом и дискретным каналом и проводить статистическое моделирование. Алгоритм уменьшения числа итераций декодирования МПД, позволяющий за счет многократного декодирования каждого информационного символа на каждой итерации сократить количество итераций декодирования, требуемых для достижения заданной вероятности ошибки, в 2-4 раза. Устройство декодирования, реализующее алгоритм уменьшения числа итераций декодирования. Процедура борьбы с собственными пакетами ошибок МПД, позволяющая достичь предельных для МПД характеристик при использовании в -0 раз более коротких (по сравнению с наименее подверженными эффекту размножения ошибок) кодов. Алгоритм работы каскадной схемы, состоящей из кодов с контролем четности и многопорогового декодера, использование которой позволяет уменьшить вероятность ошибки декодирования на 1-2 порядка. Внедрение результатов. Результаты диссертационной работы использованы: ФГУП НИИ? ТВ вещания, а также для принятия обоснованных технических решений по выбору программно-аппаратных средств обеспечения заданной достоверности передаваемой информации в системах наземного и спутникового вещания; ООО «ИТ-Центр»/«1РМ I louse, Ltd. Библиотека классов многопороговых алгоритмов декодирования и использующий ее пакет прикладных программ «Моделирование многопорогового алгоритма декодирования помехоустойчивых кодов (MPDSim)» внедрены в учебном процессе кафедры вычислительной и прикладной математики Рязанской государственной радиотехнической академии и используются студентами специальностей - «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» в курсе «Сети ЭВМ и телекоммуникации» и - «Прикладная информатика (в экономике)» в курсе «Теория информации». Апробация работы. Рязань. Радиоэлектроника. Геоинформатика». Рязань. Рязань. Вооруженные силы: проблемы и перспективы». Санкт-Петербург. Международная молодежная научная конференция «-е Гагаринские чтения». Москва. Рязань. Рязанской государственной радиотехнической академии. Рязань. Рязань. Публикации. По теме диссертации опубликовано работ, из них 6 в соавторстве. В их числе 2 статьи в межвузовских сборниках и 8 тезисов докладов Международных и Всероссийских конференций. Разработаны и зарегистрированы в Российском агентстве по патентам и товарным знакам два пакета программ. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Содержит 9 страниц, 3 таблицы, рисунков. Список литературы состоит из наименования. На рис. Данная модель является достаточно общей для того, чтобы охватить большинство ситуаций, которые встречаются на практике. Опишем принцип работы представленной схемы. Рис. Источник данных порождает данные в виде двоичных символов. Обычно предполагают, что «нули» и «единицы» появляются независимо друг от друга и с одинаковыми вероятностями. Кодер осуществляет отображение принятого от источника сообщения в последовательность кодовых символов, позволяющее за счет вводимой избыточности уменьшить количество ошибок, возникающих при передаче двоичных символов по каналу. Модулятор с помощью какого-либо метода модуляции реализует отображение выходных последовательностей кодера в аналоговый сигнал б^).