автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.02, диссертация на тему:Алгоритмы синтеза избыточных многопозиционных временных сигналов с заданными структурными параметрами
Автореферат диссертации по теме "Алгоритмы синтеза избыточных многопозиционных временных сигналов с заданными структурными параметрами"
ОДЕССКИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИ ИНСТИТУТ СВЯЗИ нм.А.С.ПОПОЗЙ
На правах рдкспкси
Л
• I-
;.охриненко валерий алексеевич
НДК 621.234; 621.351 '
алгоритмы синтеза избыточных кногопозиционнях временных сигналов
с зйданннми структурными параметрами.
05.12.02 - Системы и дстройства передачи.
информации по канаяаи свг.зи
•авторе- ферйт. диссертации на соискание ученой степени кандигата технических наук
Одесса 1353
Работа выполнена в Одесском злектротехкническом институте связи ииени й.С.Попова ' '
»
Научный руководитель - доктор технических наук.
■ ' . профессор ЗйХАРЧЕШ Н.Б..
I
Официальные оппоненты - доктор технических наук,
профессор ЛЗЧШ\ А.М. (Институт кибернетики АН . Украины)
- кандидат технических наук, доцент БййДАН й.Е'. (СЭИС иа. А.С.Попова)
Зедуаее предприятие указано в решении специализированного Сосзта К 118.05,01 Одесского электротехнического института сваЗи их, А.С.Попова.
Ззаита состоится г. з 10.00 часов на
заседании специализированного Совета К 118.05.01 !в Одесской электротехническом институте свази ям. А.С.Попова ,
Адрес: 270021. Одесса, ул. Чзлвскинцеа, 1.
. С диссертацией моано ознакомить« в библиотеке институт*
Автореферат разослан "JA- г.
Зчанай секратарь спгциализироэанкого Соьата, кандидат технических наук,
профессор tl.il.BGPQSHEHKO
. ; -з-
' . , | обцая характеристика работы.
1 I
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Интенсивное развитие автоматизированных систем различного назначения привело к значительном!; росту объемов информации, предназначенной для оперативной обработки на вычислительных центрах разного уровня. В связи с этим существенно возросли и требования, предъявляемое к система« передачи данная. Рост объема обмена информацией, естественно, ведет к необходимости увеличения пропускной способности сетей и систем, что при современном уровне микроэлектроники, вычислительной техники и технологии решается путан создания новых высокоэффективных методоз и систем передачи информации, обеспечивающих большую удельную скорость передачи при заданном качестве приема.
Наиболее распространенный методом является использоеаниг иногопозиционннх сигналов, т.е. увеличение числа вариантов рабочих сигналов на заданном интервале времени. Для многих каналов задача решается за счет использования таких многопозиционнкх сигналов, как: многоуровневые, многсчастотныа, многофазные и др. Однако, существуют сети связи, а которых используется в основной д-зоичниэ каналы. В этом случае, целесообразно использовать многопозиционние временные сигналы (ЙЗС) и построенные на их основе кодн (МЗК), которые позволяют осуществить уплотнение двоичного канала по времен;!.
В рамках решения данной проблемы, одной из основных задач является разработка-эффективных алгоритмов синтеза МЗС по заданна структурным параметрам сигнальных конструкций, . ■
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТУ. Црльэ диссертационной работы является разработка-и исследование методов синтеза двоичных и недвоичккх иногопозиционных временных сигналов с заданными параметрами и построение на их основе избыточных кодов, исследование эссзктизндсти применения недвоичных МВС на каналах связи, разработка и экспериментальное исследование имитационной модоли СЛДИ на основе синтезированных сигналов.
При этом ремаится следукдае задачи:
- анализируются различные методы увеличения скорости передачи по каналам связи;
- оценена эффективность использования прироста скорости
передачи при модуляция "быстрее" Найквиста;
- определена пропускная способность двоичного канала связи с учетом меасимволькой интерференции и приеме в средней точке . посылки; ' . • *
- разработаны методы синтеза систематических ИБС к симметричных систематических KSK с постоянным числом значащих моментов модуляции с ЗНМ):
- разработан алгоритм кодирования сообщений симметричным МЗК; . . " '
- предложен способ представления КЗС в виде полиномов;
- разработан метод синтеза ИБС на основе i - мерной треугольной решетки, получена выражения для определения мощности кио-геств построенных по такой методике сигналов;
- предлояен эффективный способ минимизации размножения ошибок перекодирования;
- предложен метод формирования сигнала и получено выране-кие, определяющее мощность сигнального алфавита для недвоичных М8С;
- определена никняя граница пропускной способности канала связи с недвоичными МВС; _ •
- разработана малинная имитационная модель СПДИ на основе предлокенных недвоичных МВС. ' ' . . •
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, Для реиония поставленных в диссертационной работе задач бил использован аппарат теории передачи дис- . кретной информации, методы теории множеств, комбинаторика и элементы теории чисел. Результата теоретических исследований проверялись экспериментально и сравнивались со статистическими данными, получениями з процесса моделирования на ЭВМ :систем ПДИ £ использованием МВС. ' . ■
НАУЧНЯЯ НОВИЗНА. в диссертационной работе получены следув-длз новые результаты :•
- определена эффективность использования дополнительных элементов, получаемых при передаче дискретных сигналов "быстрее" Найквиста в случае поэлементного приема;
- разработана метода синтеза систематических МВС и симметричных систематических МВК с постоянным числом ЗНМ, а Такяе алго-
ритм кодирования', сообщений сикаетричным ЙВК;
- предложен способ представления МЗС в виде полиномов; разработан алгоритм синтеза КВС на основе i - мернсй
' треугольной решетки, позволявший минимизировать размножение ошибок перекодирования, получены виравения для определения мощности построенных по такой методике кодов;
- предложен метод формирования недвоичных МВС, исследова- 1 'на их эффективность, оптимизирован базовый элемент Д ;
- разработана масшнная имитационная модель СПДЙ на основе полученных в работе недвоичнкх МВС.
I
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Разработанная методика и предлокенные алгоритмы синтеза МВС позволяат повысить эффективность использования каналов связи, значительно упростить процесс кодирования и декодирования передаваемых сообщений и сократить затраты времени на реализация кодеков. Представление У.ВС в виде сигнальных полиномов-упрощает построение кодовых таблиц НВК, а также генераторов МЗС.
Полученные аналитические выражения для нахегдения модности двоичных и недзоичннх МЗС доведены до инзенерных расчетов.
Предложенная имитационная модель поззоляет моделировать СИДИ на базе МВС с широким диапазоном значений структурных параметров сигнальных конструкций МВС.
РЕАЛИЗАЦИЯ.РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Приведенные в диссертаций онной работе исследования являются частью плановой -хоздоговорной научно-исследовательской работы, проводимой на кафедре передачи дискретных сообщений ОЗИС им. А.С.Попова и отраяены в отчетах ПИР: "'Исследование программных методов обработки дискретных сигналов в оконечных телеграфных устройствах на ЗВМ" (No. ГР 0183000208.2 ), "Оптимизация терминальных устройств при различных протоколах инфор-кационно-вичислит'еяьних сетей" (No. ГР 01850003479), "Оптимизация параметров устройств зациты в абонентских пунктах СПДИ при использовании сигналов »ногопс-зиц'.юнного временного кода" (Ко. ГР 01850 009478). ■
Предлоэдтше алгоритмы формирования аногог:о$кци.;ян:;х временных сигналов бнля исполь*зовакя в разработках систем передт-г.;
- 6 - _ данных, выполненных предприятием В-2445, что подтверждено соответ-ствуацим актом. - *
Разработанные алгоритма контроля качества передачи защищены авторским свидетельством lio. 1228294, Н C4L 11/08. . -
Предложенные методы синтеза МВС с заданными параметрами использованы при подготовке учебно-методической документации по разделу "Кодирование информации".
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные теоретические и практические результаты диссертационной работы докладывались на каучно-техни-ческой конференции "Системы и средства передачи данных" (Черкассы, 1385 г.), IX Всесоюзной конференции по теорий кодирования и передачи информации (Одесса, 1988 г.), Uli межотраслевой научно-технической конференции по методам и средствам цифровой обработки информации "ЦОИ-88" (Бельцы, .1988 г.), а такшз' на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, проводимых в Одесском электротехническом институте связи им. A.C. -Попова в 1985-1992г.г.
ПУБЛИКАЦИИ. По. теме диссертации опубликовано;'8 работ и пог лучено 1 авторское свидетельство на изобретение. •
ВКПЙД fiSTOPA. Основные--научные полевения, теоретические выводи и рекомендации получены автором самостоятельно.
ОБЪЕМ Й СТРИКТУРА РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Работа .содер-иит 195 е., в тон числе 30 с.. текста, 64 с, рисунков и таблиц, библиографии из 91 наименования на 10 с. и трех прилояений на 31 с.
' ОСНОВНЫЕ НОШЕНИЯ, ВШОСШЕ НА ЗАЩТ9: .
1. Анализ эффзктивности использования временной избыточности при. передаче дискретных сигналов "быстрее'1 Найкэис-
' та. .
2. Методы синтеза кодека неизбаточного МВС.
3. Алгоритмы синтеза симметричных систематических НЭК.
4. Представление МБС в виде полиномов.
■ _ ? -
5. алгоритмы синтеза ИБС к построенных на их базе избыточных кодов на основе 1 - керкой треугольной решетки..
5. Синтез и исследование эффективности недвоичных СМ > 2)
мае.
?. Разработка и исследование лавинной имитационной кодели
СЭДИ ка базе недвоичных МБС при В=4.
СОДЕРШЖ РАБОТЫ.
ВО ВВЕДЕШЬ обоснована актуальность поставленной проблемы, рассматривается состояние вопроса, сформирована цель и основные задачи исследования, дано краткое содержание работы по главам и приведены основные полонения, выносикые ка защиту.
3 ПЕРВОЙ ГЛАВЕ диссертации дан обзор суцествугцнх нетсдоз увеличения скорости передачи кк?ор«ац;ш з каналах связи. С точки зрения 'увеличения удельной скорости передачи расснатркзазтса различные способы многопозицпокной модуляции, а такаге передача дис-кретннх сигналов со сззрхнайквистозой скоростью при псэлекентксм приеме. Проведенной анализ показывает, что повквение скорости передачи инооркации и пропускной способности канала за счет сусест-вузцих методов сопрйкено г рядом серьезных трудностей, связанных с технической реализацией и обеспечением высоких экономических показателей приемках устройств. Как прззкло, при кепельгоганаа данных хетодсв, для обеспечения заданной помехоустойчивости необходимо значительнее услоннекпе к. следовательно, певзгенае стоимости приемной аппаратурк. • . '
Зокезгка ?^:ктизкость $!спогьзозания кзбнточнэсти го Ере-ненг, получгекей зз счет уменьшения тактового (единичного) интервала при рз.зличккх коз^-ациентах сревхгенай найкгистовой скорости {к - 1.1; 1.25; 1.■*2; 1,6?). £ака оценка пропускной способности двоичн;гс какала связи с учетом «енсиквольясй интерференции (НСИ).
Ь'мекьзеииэ зрекпи! пгредачн единичного элемента сигнала позволяет езкококленнкй грсягкяоЛ »:нтервад использовать для формирования проверочках разрядов с целью поБнгекая поиеходстойчкзости приеиа сооб5глп'.й. Пргг-зденнгг з глаза рзгчгта лскаоазазт, что полученная избитечноегь за счет предельной скг.гюстк не дает аелаемого з£$екта.
Рассмотрены вопросы формирования многопозиционнах временных сигкалоз и использование их для познпениа скорости передачи и пропускной способности двоичных каналов. Принцип построения таких сигналов заключается в том, что сигнальный алфавит МВС формируется нз интервале Бремени Tc~mto, где to определяется как величина обратная полосе пропускания канала связи &F , 171- ri A/toiп - I, 2, 3,..), Здесь А - базовый элемент сигнала, такой, что: Д = t0/S(S- 1, 2. 3. ...). При этом, из всего множества Л/р = 2 возможных на интервале вреаени Тс сигналов, разрешенными считаются только те, у которых соседние значащие моменты модуляции (ЗШ отстоят друг от зруга на вреня не меньвее чем to. Рациональная структура МВС позволяет производить обмен верности на скорость передачи сообзений.
Произведен обзор существующих математических моделей канала свгзи и показаны особенности построения «одели при МВС с точки зрения используемого типа канала и характера действующих в нем по-
S5K.
ВО ВТОРОЙ ГЛйБЕ рассмотрены вопросы синтеза систематических .ХЕС и пос.роенных на их основе избыточных кодов по заданным структурным параметрам сигнала. '
Получен» выражения, определявшие алгоритм работы кодека «¿избыточного систематического МВС. При этом, предложена два варианта резения задачи. -
Первый вариант: ' *
Работа кодера задается неравенствами
L Г'° Х„ fl-i I
ксггрые позволяет присвоить однозначно зсеа числамÛ--A(xKL^-i.(s--f) îxcîsctbo чисел ( Z,.....£¿3, .удоалгтаэряааих еистп-нэ ограничений
_ о
w
Х^О
£ х^ a-iS.-i
н
Найденные из неравенств (1), (2) числа С .......X-t), соответствуют кодовой комбинации систематического М5С длины П с кодовым .расстоянием d = 1 и постоянный числам информационных ЗМХ в сигнале С i = const).
Процедура декодирования систематических ИБС заключается г однозначном восстановлении числа АСх) по значениям множества чисел ( Xi ..... , Xi)
A^t^in^-i1»-^1) ■
j^i ' r=a t±o i>=/i+i («)
Празило (4) представляет собой алгоритм декодирования MB С длины П с кодовым расстоянием d - 1 и постоянным числом информационных ЗМК. •
Второй вариант:
Вырааекие, задавшее работу кодера неизбыточного систематического ЙЗС, которое позволяет однозначно присвоить всем числам0£Л(*ИСл-ц$-!) 1:ног,ество чисел cXj.....X;.), удовлетвсрязцих системе ограничений (3) представляет собой неравенство
i-kii+J-r- - / ■ '
. yyfn-iis-v-vx^u-t) ,
' i-k-hi
(5)
где К = 1, 2. ... . i.
Однозначное восстановление ЙСх) по значениях ( Зч, ... . Xi), т.е. правило декодирования, з зтса сядчге, примет е.:^ _L Тк , ^
№
ri
К
/
Для симметричннх скотзячтлчзскях ХЗХ
L , имеяаих кодовое расстояние d>i показано, что код будет обнаруживать ошибки снесения значащих моментов восстановления (ЗМВ) кратности toSn исправлять овибки кратности tu , если элементы ... , ) кодовой комбинации X будут удовлетворять условиям
Хк 5 О (mod (7) XK.t*S$ хк$ a-(L-к)5 С8) ¡U + i ■ , = [itH*i, .....
3 этом случае, правило исправления принятого элемента хх€Х следующее л '
= хк - ек , если о< ек < У^-.
=* Хк - еА + % . если VVK
•Мощность симметричных МЗК длины П. , числом информационных ЗИМ I = const и кодовым расстоянием d = определяется как
I
при этом, избыточность таких МЗК по отношении к ИБС с L, = ccnst . составит ¿'
_ 1 ~ d
(10)
Предложен алгоритм синтезз плотно упакованных симметрич- -ных ЯВК с согласованными S и d параметрами. Получены выражения, зздзюаие правила кодирования и декодирования сообценяй симметричным На К длины а с d = и числом переходов -L = const.
Предложен способ представления структуры МВС в вида полинома, конструкция которого зависит от I - числа информационных Зйй содержащихся з сигнале.
3 обззм случае при L = 1 сигнальный полином PCS) мошне зав с лезущем виде
ь * —
'Л 1)
- I! -
г;э х = о, 1. ,2.....3(т-25; т = ТСН.,
При 1-г
т = 2
15-
гдз
I = г, з.....ТМ: = о, ь; х1= з.г1:
. ■ Л-
' '.3)
гдз = 3, 4.....: ^ = 0. 5: Х,= С. х,; ¿,= с, X, ;
Представление МВС в виде сигнальных пслинамоз г.л^: значительно упростить процзсс кодирований и сзксатнт^ зргм* л::-трсзнм кодовых таблиц.
Псядлсзен спасай нумерации слсз, заозпнЗ глгс;: ::- у^г,-Т2 ганезатарсз МзС. который поззоллэт строить костзэ код?:;,: :: : тематических ;ОХ. Так. при 1 = 2, 5=1. Ыз. г. и ксд: = с.< кии по Хэ:!\'лкгу с/г- 1
АС*)
■ Г1
Аналогичный подход к КЗ С с ¿.= 3,3-1, Л/з . и 'л 3-х - пг^.Х, =0 , 1
х, - 1
А(*)=
^ * • " =
х5-хг -г > (а-}) ПРИ £1-0, КХ^а-1 ■
,, г-' ,
Пусть обозначает ИБС с параметрами: I = 2, 3. йг=
,1, при!!аялгяааиЯ_грдпп8 с номером и иыевиийч згой группе я:-
аер к . далдому У^, ¿г - 1,(11-1) , К - 1,(Я->) стсстлэл::-.; з г:-
ответствие ееряина Сь^/с плоской тресголъноЗ рзизтки. Пс^гсг-::-. --::
задача построения МБ С с заданными харакгзздеглхс«, ■> г-::::--:
стояния аезду слгсааа нэнерязтсз по Хг^чинги, ^ст::: с::-;.:,! , - •-:-.-
чз отыскания подграфа 0 треугольной р^-зт-::; -V.
лузлцгго пар завтра. пэрзсчитзакае с учет с а
r;pl'p(af,t, £¿,1-) обозначает расстояние мегду вершинами Q.t,KnCL^r Рстетк;:, равное минимальному количеству ребер ресетки,- соединявших зт;; Езрвикы. Такой подход к построению К5С, позволяет получить к£ ;:х базе максимальные систематические МБК.
Предложена методика построения максимальных систематических £БК на основе I - мерной треугольной решетки для значений 1=2: J. При гтсм, для i = 2 рееение заключается в том, что в качестве вcpLi'.H искомого подграфа Gz выбирается те вершины CLj,* решетки, . g которых. J-= I (modp) . К' = l(modds). где р =Jdx/2L а J * L обозначает кеныгее целое, большее или равное * . В случае 1 = 3, е качестве вериин искомого подграфа Q3 следует выбирать те вершина ре ветки Ctj.t.f , у которых }- l(modp) , k = i(mori dx), I = i (mod dj. Такое построение при дает подграф 6з. у которо-
го кикимальное расстояние между любыми двумя вершинами равно Bp=dz Получены аналитические выражения для мощности построенных по такой »етодкке максимальных систематических МВК.
Так как простой КВК (t/x = О. является нелинейным кодом, при совместном использовании линейных двоичных кодов и КВК возмокно псяЕ'ЛсНка озибок перекодирования. В связи с этим, в работе предло-si-iективккй способ минимизации размножения огабок перекодирован/*, основанный на использовании кода Грея и его свойства симметрии при переходе от кодового словаря первичного линейного кода к • словак Н5К.
" В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ рассмотрены вопросы синтеза и исследована эффективность применения недвокчных -КВСJ
Сигнальный алфавит недвоичнкх МБС формируется на интервале времени 7с = nitc . где tc определяется как величина обратная полосе пропускания канала связи, Ш = nA./t0, L-ta/^ сл и S - целые полоЕктелькые числ^). Кроме того, при передаче сигнала, в какдкй значащий мэмеьт используется одно из К > 2 состояний (уровней) модулируемого параметра. Из этого следует, что кодовая комбинация недвоичкзго "ЕС определяется на только пояоаениек информационного 3>!!! ка оси рре.чанн X-L , но и значением состояния (уровня) модулируемого параметра Из всего инояеетва розхоиных на ин-
тервала времени 1с сигналов, разреаенннми считается только те, а которых соседние ЗУМ отстоят друг ог друга яа вреня не меньзее че:^ "Ьо.'При этой, ошибка при приеме конбинации недвоичного ХБС произойдет в случае неверного приема хотя бы одного из информационных параметров - ^м .
Доказано, что моцнисть сигнального алфавита нздяснчних ¿ЗС при переменном числе ЛШ на интервале Тс-М^о будет определиться вырааениея
т •
ЫР(М>2) = У (М-1) и5-1(о-1) .
1=1
При равновероятных сигналах, используемый алфавит х-гг.-:::-ризугтся средним числом переходов (инфсрааиаоннхх ЗМЮ на одн^ сагкальнуз конструкциз
1со — \
I (М~* 1)1 Сгп5-1(5-\)
-ср
ы
Показано, что для передачи недвоичных МЗС по каналах с группированием ошибок наиболее подходящим вариантом является использование многопозиционной частотной модуляции сМЧМ). Пв.ччел на правильный прием сигналоз- суцестзенноэ влияние оказывает выбор разноса рабочих частот,.так как нерациональный выбор разноса рузочих частот в подобной системе мозэт существенно увеличить дисперсна момента срабатывания решавшего устройства приемника, что прпзодит.к ошибочному приему информационных параметров недвсичных М5С.
. Приведены результаты, полученные экспериментальны* путе>.. которые позволяет определять в зависимости от различных ссотнозге-ний сигнал/ау» (Ь) в канале с МЧМ (Я = 4, 3 - 200 Бод.Др- 320 Г и; дисперсна (С ) момента срабатывания порогового устройства пр'/.е^.::-;-ка и выбирать оптимальные значения параметра Л . Например, д.'я г;.-, усоового канала при вероятности сспаочкого приема элзнент^ к- 1С " (Ь = 17дб) и дисперсии б = V/., оптимальное зкачэнкз Парач£"2. л. состазит 0.15"Со.
Для определения пропускной способности ханал-з при -
кых ИБС использовано обзее зиразение
- i-i -
с = TK-i&ScNp - И„ст) ' CIS5
где finer - потери части информации за счет пскааеккй сигналов, т ~ инт л длительности сигнала. При гюк. значение Й/мг-недвоичного
Li- СПрг:Л£Л.-:гТ:Я
с
а значений Ыр к Up определяются вкрагенияки (1?) й (13) соответствен;:;:.
Если считать, что скецекия ЗКВ ео все остальные равновероятней, то. для канала с недвоичными МЗС нижняя граница для пропу-сккск способности определяется
(21)
»¡:хсдя из С21), получены зависимости величины пропускной способности каналз от структурных параметров недвоичнкх КЗС М, т. , ; к стко^чьия сигнал/сун. Причгк, для конкретизации задачи, зкаче-гял структурных параметров ограничивается практически реалнзуекцък, с ::к;кчо: Z - 2 5; гп = 2 т В; S = 2 f 1С.
rcC.tS3TpeH.K 32ЕИСКЙ0С7Й пропускной способности от: зинтеграла ре&£к?гздя сигнала /й при постоянных значениях S и к'; :л пганетра S. ьс7.а П1 к К постоянна.
.':кс.л::з пелученкнх зависимостей показывает, что: '
- увеличивая число состойкий ксдулкруеаоге параметра НЕС г.;.;, ;при S=const) хоеко передать больнее количество информации,-кгк :rr;: уменьшении длительности базового элемента сигнала Д и 1;:кс;-:рзг.е>:ьок значении числа состояний Н;
- среднее число инфоркаиионных ЗММ icp недвоичного ИБС при постолкных значекисх ГЛ. и К с изменением структурного параметра S изкекябтея несувествекно:
- таксику« пропускной способности систекы с недЕоичныки >::С достигается пг-н сптикалькск значении базового элемента1 сигнаЛ opt,
Ъ работ? роиекз задача нзхозгдонха оптимальней длительности
- is- -
базового элемента'недвоичных МБС Aopt. Проведенные расчета показали, что оптинальная величина базового элемента определяется соотношением __
Aopt*- 50 •
где б - среднекзадратическое отклонение информационного ЗММ.
Полученнне з главе "результаты исследования эффективности недвоичных МБС позволяют оптимизировать задачу нахождения значений структурных параметров сигнала в процессе проектирования СПДИ с недвоичными МВС.
ЧЕТВЕРТАЯ ГЛйЗй посвящена разработке и экспериментальному исследовании имитационной модели СПДИ на основе сигналько-кодойсй конструкции (СКК), состоящей из недзоичных МВС на внутренней и сверточного кода на внешней ступени кодирования./целью разработки является определение помехоустойчивости декодирования СКК з зависимости от параметров внешнего кода, а такзе оптимизация параметров отдельных узлов система.
3 имитационной модели использован недвоичный МВС, -»ш^пй параметры: М = 4,.S = 4 (Д = 25Х), 1-2. Число реализаций сигнала A/jM23 при' таких значениях параметров ¡£онно получить на интерзале Ъ .= it а. т.е. на интерзале в'2 раза меньшем, чем при дзоич-ном сигнале. Для согласования внезнего кода с НВС поток кодззах элементов внешнего кода разбит на 7-л элементный комбинации, каз-дой из которых ставится в соответствие один из 128-и недзоичных НВС, составлявших сигнальный алфавит внутреннего кода.
Икитацнонное моделирование проводилось при различних г.ара-кетрах внезнзго сверточного кода с пороговый кетодо;« декодирования, а иаенно: •
- аодеяь C0DE14 - скорость кода R =,1/2,'длина кодового ограничения (ДКО) ^ = 14, минимальное кодовое расстояние da= 5, по-роадаааий многочлен PCD) = D6+ Б5+"02+ 1;
«модель СОЦЕЗб - скорость кода R = 1/2, ДКО ^ - За, Oj- 7. PCD) = D + D,6+ D + D?+ D + 1.
Результаты моделирования показали, что использование декадного кодирования с применением нгдссичнкх МЗС совместно со сбыточными кодами с R = 1/2, 5; 7 позволяет повысить пт-хз^заци-ченность СИДИ по коэффициенту овибок примерно ка дза поряз::а г.е.:
- 16 -3 • ••
кегч'-фздченте ошибок в канале Рок - 1С без уазкьиения скорости несдачи. Дальнейшее позызение помехозащищенности возможно, лишь гя'тем при.чснеяил внешних кодов с большей избыточностьо и ухпользс-ван;:<;м более слоз:н:;х методов декодирования.
В ПРИЛОЖЕНИЯХ дани программы для расчета пропускной способности каналов с НВС, программы имитационной модели СПДЙ ка базе КВС с различит: наборов значений параметров внешнего кода, па-кгт графикой для пропускной способности двоичных и недвоичных каналов с HD С.
В ЗАКЛЮЧЕНИЙ сформулированы основные научные и практические результаты диссертационной работы:
1. Проведен анализ эффективности передачи дискретных" сиг-калов "быстрее" Найквиста в дбоичнси канале связи при поэлементно» приеме в средней точке,
2. Разработаны алгоритма синтеза систематических MBС и еч.^етрлчги.'х систематических КБК, а такзе метод кодирования соседний оптиаальшм в смысле согласованности кодовых'параметров симметричным КБК,
3. Разработан метод синтеза МВС на основв I- меркой треа-гслюной решетки, для которого получен эффективный способ минкми-zrc/.n размножения ошибок перекодирования, •
4. Предлоаен алгоритм формирования структуры сигнала и ис-:"глов2на эффективность использования недвоичных ИВ С, для которых г работе получено аналитическое -выражение, определявшее мощность спгх.злького алфавита. • •
Длз-нйдвоичных КБ С определена нижняя граница пропуск-иг:: способности канала и оптимизирована ширила зоны Д - базового '5/.гу.гчтз сигнальной конструкции ХВС.
5. Рсзработаяа и исследована касинкая имитационная модель скстзки ПЛИ с недзойчныкл 1!ЗС при К =*4.
Ъ материалам дисссртации опубликованы следующие работы:
1. Схрпкзкко Е.А. Пропускная способность какала связи с с кногсирлгнегтш >!ЬС. //Сб. научных трэдов ОЭЙС им. А.С.Попова. -и с f. язь. - Одесса: Изд. G3HC им. й.С.Попова, 1931. -
С.15p155.
2. Охрименко B.ft. Предстазлзаиа нногопозиционных еремен-них сигналов в виде полиномов. //Сб. научных трудов Q3HC им. i.C. Попова. - Теория, системы и устройства связи. - Одесса: 'Л:-д. 03'.'* ии. ft.С.Попова. 1392. - С.23 - 27. •
3. Охркненко Б.А.", Крысько Й.С. Система передачи дискретной информации ХВК с многофазной модуляцией. //Сб. научных тр-^оа ОЗИС им. Й.С.Попова. - Помехоустойчивость и эффективность систем передачи информации, - Одесса: Изд. ОЗИС им. А.С.Попова, li<;4. -С.25 - 28.
4. Захарченко Н.Э.. Охрименко З.й. Построение систем* передачи дискретной информации с ДСФМ на основе ИШ. //Те:-, док т. науч.- техн. коно. "Системы и средства передачи дангых", алрелъ 1985 г. - Черкассы: ЦНТИ "ЭКОС", 1985. - С.52 - 23.
5. Захарченко Н.В., Охрименко В.й. йяогопсзицискчое зр--ыенное кодирование в системах передачи дискретных сигналов при основании кода И > 2. // IX Всесоюзная конференция по теории кодирования и передачи информации. Тезисы докладов. Секция 5. ч.З.Одесса, ОЗИС им. А.С.Попова, 1988. - С.223 - 224. -
6. Захарченко Н.З., Охрименко В.Я. Нногопсзицпо.чнк: временные сигналы в'системах с кногопозицконной.частотной ао гуляшей. //Тез. докл. Uli межотраслевой науч.- техн. кон?, по метода* и средствам цифровой обработки информации "Ц0Й83". 10 - 14 о к г л 5. 1983 г. - Бельца, 1388. - С.77-78. ;
7. Захарченко Н.В., Охрименко В.й. Рззнос рабочих'частот з системе с частотной модуляцией при многопозиционных времен;;:;* сигналах. //Сб. научных трудов ОЗИС им. Й.С.Попова. - Эффективнее системы связи.'- Одесса: Изд. ОЗИС им. Й.С.Попоза, 1933.-С.15-21.
3. Захарченко Н.В., Охрименко В.й. Эффективность сеерхн;/-квистовой передачи при поэлементном приеме дискретных сигналов. // CS. научных трудов ОЗИС им. Й.С.Попоза. - Помехоустойчизость систем связи: - Одесса: Изд. ОЗИС им. Й.С.Попоза, 1320. - С.? - 11.
9. A.c. 1223294 СССР, Мйй3 H-04L 11/03. Устройство длл автоматического контроля мехстанционных участков телеграфной г.-=т.: связи, / В.А.Охрименко и др. - Опубл. Бюл. Ко.15 - 1SSS.
-
Похожие работы
- Помехоустойчивость и энергетическая эффективность систем цифровой связи с помехоустойчивым кодированием и многопозиционной модуляцией в многолучевом канале с замираниями
- Повышение эффективности передачи сообщений с помощью многопозиционных сигналов с компактным спектром при наличии нелинейного преобразования в передающем тракте
- Исследование характеристик шумоподобных сигналов на многопозиционных поднесущих и разработка алгоритмов их обработки для спутниковых радионавигационных систем
- Алгоритмы обработки радиосигналов в системах позиционирования в условиях многолучевого распространения радиоволн
- Системы передачи данных с решающей обратной связью при совместном использовании разрядно-цифровых кодов и МВС
-
- Теоретические основы радиотехники
- Системы и устройства передачи информации по каналам связи
- Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения
- Антенны, СВЧ устройства и их технологии
- Вакуумная и газоразрядная электроника, включая материалы, технологию и специальное оборудование
- Системы, сети и устройства телекоммуникаций
- Радиолокация и радионавигация
- Механизация и автоматизация предприятий и средств связи (по отраслям)
- Радиотехнические и телевизионные системы и устройства
- Оптические системы локации, связи и обработки информации
- Радиотехнические системы специального назначения, включая технику СВЧ и технологию их производства