Математические модели и алгоритмы обработки сигналов в цифровых системах связи со стиранием

• Автор: Тетерко, Вадим Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.18, 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 138 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОГО ПРИЕМА В СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ.

1.1. Постановка задачи

1.2. Обзор систем передачи дискретной информации.

1.3. Методы помехоустойчивого кодирования в асинхронных системах передачи информации.

1.4. Косвенные методы повышения

помехоустойчивости.

1.5. Оценка энергетического выигрыша в системе со стиранием и кодированием

1.6. Применение оценок надежности в асинхронных системах передачи информации с использованием стираний

1.7. Выводы.4 О

2. ПРИМЕНЕНИЕ ОЦЕНОК НАДЕЖНОСТИ В АСИНХРОННЫХ СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТИРАНИЙ. 4
2.1. Постановка задачи .4
2.2. Показатели качества какала связи
2.3.Формирование оценок надежности символов кодовой последовательности4
2.4. Исследование алгоритмов адаптивного изменения интервала стирания.
2.5. Выводы
3. КОДИРОВАНИЕ В КАНАЛЕ СВЯЗИ СО СТИРАНИЕМ.
3.1. Постановка задачи.
3.2. Применение кода РидаСоломона в стирающем канале связи.
3.3. Конструкции кода РидаСоломона для адаптивных систем связи.7
3.4. Выводы
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ КАНАЛА СВЯЗИ В СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ СО СТИРАНИЕМ ПРИ АДАПТИВНОМ ДЕКОДИРОВАНИИ
4.1. Постановка задач
4.2. Модели потока ошибок
4.3. Модели потока стираний
4.4. Имитационное моделирование сигналов и помех е каналах связи стиранием
4.5. Анализ известных имитационных моделей стирающего канала связи.
4.6. Имитационная модель канала связи со стиранием и оценками надежности символов по стираниям.
4.7. Оценка адекватности модели.
4.8. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Для достижения названной цели необходимо решить следующие задачи. Разработать алгоритмы помехоустойчивого приёма сигналов в ААСС с использованием стирающего канала связи и каскадного кодирования. Разработать и исследовать квазиоптимальные алгоритмы адаптации устройств к помеховой обстановке путем изменения конструкций каскадного кода. Методы исследования. Научная новизна. На защиту еыносятся следующие результаты, развитые или полученные впервые. Предложено следующее правило декодирования кодовой комбинации по стираниям: среди всех принятых символов выбираются с1-1 с минимальными оценками надежности символов по стираниям; эти символы стираются, и по ним восстанавливается кодовый вектор. Разработан алгоритм изменения интервала стирания на основе оценок надежности символов по стираниям, позволяющий осуществлять адаптацию к изменению качества канала связи и понизить вероятность ошибки в кодовой последовательности. Предложено вводить коэффициент доверия стиранию символа, позволяющий уменьшить вероятность ложного стирания при знакопеременах в кодовой последовательности. Новизна подтверждена патентом на изобретение. Предложен алгоритм обработки комбинаций каскадного кода использующий оценки надежности символов по стираниям, позволяющий повысить достоверность приема информации и организовать процедуру параметрической адаптации по коду, исключающий структурные изменения внешнего кода. Предложена методика синхронного накопления позволяющая использовать свойства кода Рида - Соломона для обеспечения синхронизации кодера и декодера по порождающему полиному и для восстановления синхронизации в условиях применения режима ППРЧ. Практическаязначимость . Новизна подтверждена патентом на изобретение. Декодер кодовой последовательности с надежностями осуществляющий адаптацию к изменению качестза канала связи и понижающий вероятность ошибки в кодовой последовательности. Декодер с повышенной контрастностью оценок надежности позволяющий более четко выделять ненадежные символы и выделять центры пачек ошибок, что улучшает характеристики декодера в реальном масштабе времени. Кроме того, представлены конкретные описания алгоритмов помехоустойчивого приёма сигналов в ААСС, допускающие их непосредственное использование в современных РТС. По разработанным алгоритмам составлена программа вычисления оценок надежности по стираниям, позволяющая показать уменьшение вероятности ложного стирания. Апробацияработы. А.С. Поповым (Ульяновск г); Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы теории и практики совершенствования вооружения и военной техники. Государственной академии телекоммуникации и информатики «Информатика. Радиотехника. Публикации. По теме диссертации опубликовано работ, в том числе 1 патент на изобретение, 3 статьи и 9 тезисов докладов научно-технических конференций. Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения и приложения. Общий объём диссертации составляет 7 листов. Первая глава посвящена сравнительному анализу существующих методов помехоустойчивого приема в ААСС. СПДИ. Применение оценок надежности в ААСС позволяет осуществлять более гибкий контроль за качеством канала связи. Во второй главе разработаны и исследованы алгоритмы адаптивного изменения интервала стираний. Предложены устройства для повышения помехоустойчивости СПДИ, в которых реализованы предложенные алгоритмы. Приведено условие декодирования кодовой последовательности по стираниям. Третья глава посвящена изучению свойств каскадного кода, обеспечивающие решение задач построения схем параметрической адаптации по коду, использования принципа синхронного накопления для восстановления синхронизации при применении ППРЧ, обеспечения синхронизации кодера и декодера по порождающему полиному. В четвертой главе произведено математическое моделирование рассматриваемых алгоритмов в СПДИ использующих каскадное кодирование и оценки надежности по стираниям, сравнительный анализ их эффективности и практическое использование разработанных алгоритмов.