Разработка и моделирование алгоритмов неалгебраического декодирования систематических кодов в каналах со стиранием элементов

• Автор: Гладких, Алексей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.18, 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. МОДЕЛИ, МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В СТОХАСТИЧЕСКИХ КАНАЛАХ СВЯЗИ

1.1. Постановка задачи.

1.2. Модель непрерывного канала связи со случайными характеристиками

1.2.1. Каноническая схема цифровой системы связи.

1.2.2. Модели непрерывных каналов связи

1.2.3. Оптимальный прием в непрерывном канале

1.2.4. Субоптимальные отображения каналов связи

1.3. Модели полунепрерывных каналов связи

1.3.1. Модель канала связи со стиранием элементов
1.3.2. Функции правдоподобия для двоичного симметричного канала связи .
1.3.3. Последовательный детектор максимального правдоподобия
1.3.4. Способ получения оценок надежности символов в стирающем канале связи
1.4. Анализ методов декодирования групповых кодов
1.4.1 Алгебраические методы декодирования
1.4.2 Неалгебраические методы декодирования
1.4.3 Мягкое декодирование.
1.5. Выводы
Глава 2. МОДЕЛИ НЕГАУССОВСКИХ КАНАЛОВ СВЯЗИ СО СТИРАНИЯМИ.
2.1. Постановка задачи.
2.2. Модель марковского двоичного канала со стираниями.
2.3. Стирающий канал при воздействии импульсных помех
2.4. Параметры модели дискретного канала со стираниями.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АБГШ аддитивный белый гауссовский шум БЧХ БоузаЧоудхуриХоквингема код
ДСКдвоичный симметричный канал
ДСЧ датчик случайных чисел
МАВ максимум апостериорной вероятности ПРВ плотность распределения вероятностей
РС РидаСоломона код
УЗО устройство защиты от ошибок
УПС устройство преобразования сигналов
ФМ фазовая модуляция.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Получено аналитическое выражение для оценки корреляционной функции потока информационных символов и стираний, позволяющее оптимизировать процедуру формирования целочисленных индексов достоверности символов на основе кортежа стертых позиций. Предложен и реализован алгоритм применение алгебры логарифмических отношений правдоподобий для систематических кодов, учитывающий особенности двудольных графов Таннера и позволяющий повысить индексы достоверности информационных символов за счет мощности оценок проверочных разрядов. Разработан способ неалгебраического декодирования систематических кодов за счет разбиений множества разрешенных комбинаций на кластеры и представления их в форме созвездий в декартовой системе координат двумерного евклидова пространства. Разработан алгоритм поиска правильного решения при декодировании систематических кодов на основе анализа защитных зон каждой кодовой комбинации и введения весовых коэффициентов для исправления стертых символов. Доказана возможность исправления стираний, кратность которых превышает конструктивную корректирующую способность систематического кода. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка используемой литературы, включающего 9 работ отечественных и зарубежных авторов и трех приложений. Общий объем диссертации составляет 4 листа. Глава 1. При решении задачи обеспечения требуемых показателей качества приема цифровой информации в канале связи с высоким уровнем мешающих факторов широко используются разнообразные алгоритмы декодирования корректирующих кодов. Потенциально эффективность таких алгоритмов может быть существенно повышена за счет использования информации об условиях обработки сигналов в виде индексов достоверности. В этом случае возможности помехоустойчивых кодов по исправлению ошибок могут быть реализованы более полно, так как символы с низкими оценками достоверности выделяются в особую группу и восстанавливаются как стирания. Аналогичные действия осуществляются в ходе реализации процедур выкалывания (перфорации) символов передатчиком и их реперфорации приемником в целях повышения скорости избыточного кода. В этой связи весьма важной представляется задача анализа существующих моделей, методов и алгоритмов обработки информации в стохастических каналах связи, на основе которых синтезируется процедура взаимодействия демодулятора и декодера по обработке кортежа данных. Для достижения поставленной задачи проанализированы основные модели непрерывных каналов связи (п. При этом главное внимание уделено возможности получения информации о сигнале для формирования индекса достоверности. В п. В п. Структурная схема цифровой системы связи, приведенная на рисунке 1. Анализ такой системы основывается на понятии математической модели канала связи. В свою очередь, модель трактуется как система с определенными каким-либо образом детерминированными или стохастическими характеристиками, связывающими множества передаваемых и принимаемых сигналов [6]. Сигналы от источника сообщений поступают на вход устройства защиты от ошибок (УЗО), задачей которого является преобразование сообщений, генерируемых источником, в последовательность комбинаций избыточного кода. Преобразования совершаются таким образом, чтобы первоначальное сообщение, переданное по каналу с помехами, было восстановлено приёмной стороной с заданной степенью точности. В ряде случаев УЗО строятся по каскадному принципу и могут содержать несколько кодеров, включенных последовательно или параллельно [,]. Выход УЗО передачи подключается к входу устройства преобразования сигналов (УПС). Задачей УПС передачи является преобразование дискретной q- ичной последовательности к виду удобному для передачи на физическом уровне. Приемная сторона осуществляет обратные преобразования. При этом УЗО приема в целях улучшения общих показателей по достоверности может иметь цепь обратной связи для итеративного использования апостериорных оценок декодирования в процедуре обработки кодовых комбинаций [1,,].