автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Исследование эффективности использования декорреляции и частичного исправления ошибок в системах передачи данных с многочастотными модемами

CTPj,

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1.ПРОБДЕМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КВ-радиоканалов ДЛЯ ПЕРЕДАЛИ ДАННЫХ И ВОЗМОЖНЫЕ ШШ ЕЕ РЕШЕНИЯ

§ 1,1,Обоснование необходимости исследования воз

- мощностей и специфика использования КВ радиоканалов для передачи данных

§ 1,2,Основные принципы и практические методы pea- 10 лизации передачи данных по КВ радиоканалам

§ 1.3.Состояние исследований по передаче данных с 15 использованием КВ радиоканалов. Критический обзор публикаций

§ 1.4.Постановка цели исследования. Методический 25 и математический аппарат для проведения исследования

Выводы

Глава П• ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАЛЬНОЙ СТАТИСТИКИ ОШИБОК В МНОГОЧАСТОТНЫХ МОДЕМАХ С ПОМОЩЬЮ.ЭВМ

§ 2.1.Принцип записи информации на магнитную

- ленту и формирование потока ошибок в компрессированной форме

§ 2.2.Алгоритм вычисления статистических характе- 38 ристик потока ошибок и исследование вероятностных характеристик многочастотного модема

§ 2.3.Методика исследования корреляционных функ- 46 ций (сквозной,частотно-временной, сквозной (j, -ичной)

§ 2.4.Апцроксишция сквозных и сквозных о -ичных 51 корреляционных функций

§ 2.5.Исследование пакетирования ошибок в радио- 57 каналах

Выводы q.¿ з 22В*

Глава Ш.ЧАСШЧНОЕ ИСПРАВЛЕНИЕ ОШБОК В КАНАЛАХ С ВЫСОКОЙ ИНТШСИШОСТЬЮ ПОМЕХ Л

§ 3.1 .Целесообразность частичного исправления

- ошибок в системах с пересцросом

§ 3.2.Выбор класса годов для ЧИО в СОД с ОС

§ З.З.Построение модели и методика оптимизации системы передачи данных (СОД) с частичным исправлением ошибок *

§ 3.4.Оптимизация параметров СОД с частичным исправлением ошибок для кодов БЧХ. Сравнительный анализ оптимальных параметров Выводы

Глава 1У.ДЕК0РРЕЛЕЦИЯ ОШИБОК В СИСТЕМАХ ПЕВДАЧИ ДАННЫХ - С ЧАСТИЧНЫМ ИСПРАВЛЕНИЕМ ОШИБОК И РЕШАЮЩЕЙ . ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В РЕАЛЬНЫХ КВ-КАНАЛАХ--СВЯШ

§ 4.1 .Необходимость декорреляции символов в сис- 90 * темах с переспросом и частичным исправлением ошибок

§ 4.2.0собенности декорреляции символов при пере- 94 даче по параллельным радиоканалам

§ 4.3.Алгоритм декорреляции, учитывающий кратность модуляции

§ 4.4.Анализ результатов и оценка эффективности 104 декорреляции символов в СВД с частичным исправлением ошибок и переспросом

ВЫВОДЫ

Современный этап развития науки, и техника характеризуется широким внедрением во все отрасли народного хозяйства быстродействующих ЭВМ и средств передачи данных, обеспечивающих обмен информацией между вычислительными центрами и объектами управления. Возрастающие темпы роста промышленного производства предъявляют к средствам связи ноше, повышенные требования, обеспечение которых является одной из важных задач современной электросвязи; На необходимость решения этой задачи указывается в Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года : " Совершенствовать средства; системы передачи и обработки информации, повышать эффективность автоматизированных систем управления, развитие сетей ЭВМ и вычислительных центров коллективного пользования" ;

Эффективное использование цифровых вычислительных машин невозможно без сетей передачи данных, обеспечивающих взаимный обмен информацией между абонентами и ЭВМ, а также обмен между территориально удаленными вычислительными центрами (ВЦ) в различных АСУ по телефонным, телеграфным и коротковолновым каналам связи.

Любая система, выполняющая задачу сбора и обработки информации для управления не может работать без передачи информации между отдельными ее звеньями.- Поскольку современные системы управления автоматизированы и организованы на базе ЭВМ, то в них информация, как правило, передается в цифровом, дискретном виде.

В автоматизированных системах управления многие задачи должны решаться оперативно, в реальном масштабе времени, иначе опаздывает управление; Поэтому информацию необходимо передавать со скоростью, обеспечивающей работу системы с нужным быстродействием при требуемой верности*

Однако повышение скорости и верности являются требованиями противоречивыми и их достижение в системах передачи данных (СЦЦ) встречает серьезные трудности. Особенно это касается сравнительно дешеч вых, быстро реализуемых, но неустойчивых по своим параметрам параллельных коротковолновых (КВ) радиоканалов. Наличие случайных аддитивных помех, нецредсказуемые изменения параметров вследствии динамики состояний ионосферы, возможность многократного прихода одного и того же сигнала по различным трассам и т.% факторы заставляют при реализации ОВД прибегать к достаточно сложным техническим решениям.

Традиционными методами, которые оправдались для систем с низкой скоростью и последовательной передачей дискретной информации, возникшие затруднения преодолеть не удается, ибо эти методы не учитывают некоторых факторов, которые несущественны в случае передачи информации на низких скоростях, но весьма существенны при передаче данных по параллельным радиоканалам;

Таким образом, задача разработки методов оптимизации передачи и приема данных в специфических условиях передачи дискретной информации по радиоканалам является актуальной;

Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав и приложения.

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в следующих работах:

1.Валиев Т. А. »Кадыров У.С.Дтабеков P.P. Модель системы передачи данных с решающей обратной связью и частичным исправлением ошибок-.Сб.: "Вопросы кибернетики", 15 103, РИСО АИ УзССР,Ташкент, 1978.

2.Атабеков Р.Р.Предварительный анализ статистики ошибок при передаче данных по параллельным КВ-радиоканалам. Тезисы докладов Республиканской научно-технической конференции "Проблемы и состояние внедрения ОАСУ-связь и организация сетей передачи данных для внедрения ОАСУ", Ташкент, 1978;

3.Атабеков P.P. Оптимизация параметров системы передата данных с частичным исправлением ошибок; Сб.: "Вопросы кибернетики", РИСО All УзССР, В 117, Ташкент, 1982.

4.Атабеков Р;Р. О декорреляции ошибок в многочастотных модемах. Сб.: "Вопросы кибернетики",РИСО АН УзССР, В 121,Ташкент,1983.

5.Атабеков P.P. Некоторые статистические характеристики потока ошибок радиоканала, организованного многочастотным модемом;Сб. "Воцросы кибернетики" РИСО АН УзССР, В 125.»Ташкент, 1984.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.Альперт Я.Л, Распространение радиоволн и ионосфера, Иадат-во1. АН СССР,1960, 480 с.

2. Андронов 'И.О. ,Финк Л.М. Передача дискретных сообщений по параллельным каналам. М. "Сов.радио", 1871, 408 с.

3. Блох Э.Л., Зяблов В.В. Линейные каскадные коды.М.: Наука,1982, 229 с.4►Блох Э.Л.,, Попов О.В. »Турин В.Я. Модели источника ошибок в каналах передачи цифровой инфоршции.М. "Связь" ,1971 ,с.3X2

4. Бородин Л;Ф. Введение в теорию помехоустойшшбго 'кодирования М.Сов.радиб, 1968,408 с.

5. Возенкрафт Дне.,, Джекобе И,Теоретические основы техники связи: Пер. с англ. (Под ред. Р. Л. Добру шина) .М.: "Мир ",1969, 640с.

6. Вольфовиц Дж. * Теоремы кодирования теории информации. Пер. с англ. (под ред. Р. Л. Добру шина )М.: Мир, 1967 , 248 с.

7. Галкин" А.П. и др. Моделирование каналов систем связи.М. "Связь" 1979.

8. Гинзбург В.Вь.Гиршов В,С. »Шустов О.В.Аппаратура передачи дискретной инфоршции. "Ш-5".М. "Связь", 1970, 152 с.

9. Ю.Гоноровский С.С.Радиотехнические цепи и сигналы.М."Сов.радио",• 1977.

10. П.Грин П.Система с обратной связью. Лекции по теории системсвязи. "Мир", 1964.

11. Гусятинский И.А. »Пирогов А.А, Радиосвязь и радиовещание. М. Сов.радио, 1974, 174 с.

12. Гутер Р.С. »Овчинский Б.В. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта.Изд."Наука", М*,197Ш.14 .Долу хаи ов М.П. Распространение радиоволн.Изд-е 3-е •"Связь", 1965.

13. Долуханов М.П. флуктуационные процессы при распространении радиоволн .М. ,"Связь", 1971.

14. Емельянов Г .А; »Шварцман В.О. Передача дискретной информации.М. "Радио и связь", 1982, 240 с.

15. Г7.3ельдович Я.Б., Мышкис А.Д. Элементы црикладной математики.Изд."Наука" ,Мё ,1972, 592 с.

16. Каневский 3;М. Передача сообщений с информационной обратной связью.-М.:Связь, 1969, с.263 с.

17. Передача информации с обратной связью. Под ред.Каневского З.М.,М.,"Связь", 1976 , 350 с.

18. Касами Т. и др. Теория кодирования. М."Мйр", 1978 , 576 с.

19. Кириллов И.Е.Помехоустойчивая передача сообщений по линейным каналам со случайно меняющимися параметрами. М."Связь",1971, 256 с.

20. Кеннеди Р.Каналы связи с замираниями и рассеянием. Пер. с англ, (Под ред. Овсиевича И*А.), М. : Со® .радио, 1973 , 304 с.

21. Кловский Д.Д.Теория передачи сигналов .М.,"Связь", 1973, 376с.

22. Кловский Д.Д.Передача дискретных сообщений по радиоканалам* М."Связь",1969 , 375 с.

23. Колесник БД. »Мирончиков Е.Г. Декодирование циклических кодов. М.: Связь, 1968, 251 с.

24. Комарович В.Ф.»Сосунов В.Н. Случайные радиопомехи и надежность КВ связи. М.,"Связь", 1977, 135 с.

25. Корбут А.А. »Финкелыптейн Ю.Ю; Диск, программирование *М«: "Наука" 1969,368 с.

26. Коржик В.И. ,Финк I.M. Помехоустойчивое кодирование дискретныхсообщений в каналах со случайной структурой.М."Связь",Х975г., с.271 с.

27. Коржик В.И-; ,Финк Л.М. ,Щелцунов К.Н. Расчет помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений; Справочник.М."Радио и связь", 1981, 231 с.

28. Корн Т. и Корн Т.Справочник по математике. М."Наука",1978,831с.

29. Котельников В.А. Теория потенциальной помехоустойчивости.М.," Госэнергоиздат, 1956, X5I с.

30. Кузьмин И; В.,Кедру с B.Á. "Основы теории информации и кодирования. Киев, "Вища школа", 1977 , 279 с.

31. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Кн.первая, 1-е изд.М.:Сов.радио, 1974, 550 с.

32. Левин Б.Р.Теоретические основы статистической радиотехники. Кн.вторая, 2-е изд., М.,Сов.радио, 1975, 503 с.

33. Левин Б.Р.Теоретические основы статистической радиотехники. Кй.третья, М.,Сов.радио, 1976, 581 с.

34. Статистическая теория связи и ее практические предложения. Под ред.Левина Б.Р.,М.,"Связь", 1979, 287 с.

35. Левин Л.С. »Плоткин М.А.0сновы построения цифровых систем передачи.М., "Связь", 1975.

36. Ма-Вильямс Ф.Дк., Слоин М„йж. А. Теория кодов, исправляющих ошибки,- М.: Связь, 1979, с.744.

37. ЗЭ.Щртынов Ю.М. Обработка информации в системах передачи данных.

38. М. "Связь", Х969, 200 с. Ю.Мешковский К.А. »Кириллов И.Е. Кодирование в технике связи.

39. М."Связь", 1966, 324 с. :Х.Немировский 'М.С. Цифровая передача информации в радиосвязи.М.

40. Связь", Х980, 255 с. :2.0кунев Ю.Б. Теория фазоразностной модуляции. М."Связь", I979,2l5c¿

41. Петрович Н.Т. Передача дискретной информации в каналах с фазовой МЕШИлулящей.М;"Сов;радио", Х965, 263 с.

42. Штерсон У.,Уэлдон Э. Коды, исцравляющие ошибки. Мир»М.,Х976, 594 с.

43. Элементы теории передачи дискретной информации. Под ред. Цуртова Л.П. ,М., "Связь", 232 с. Vr',

44. Передача дискретных сообщений по каналам с группиру ищимися ошибками.М."Наука", Х972, Х47 с.

45. Рожков Л.И. Средства'"передачи данных в АСУ .Киев. "Техника", Х977.

46. Передача информации по радиоканалам, содержащим статистически неоднородные среды. Отв.ред.Сифоров В.И.Изд.Наука,М., Х976, 239 с.

47. Темников Ф.Е. и др. Теоретические основы информационной техники.М.,"Энергия", Х979.50»Фано Р. Передача информации. Статистическая теория связи.М. "Мир",Х965,438 с.

48. Феллер "В.Введение в теорию вероятностей и ее приложения, т.2, ' изд. "№р", М.Д967, 752 с.

49. Финк ji.M. Теория передачи дискретных сообщений. М."Сов.радио". Х970, 728с.53.1арневич A.A. Борьба с помехами.М.,фирматгиз. Х963 , 275 с.

50. Форни Д. Каскадные коды. М.,"1у1ир", 1970, 207 с.~

51. Хмельницкий Е.А. Оценка реальной помехозащищенности цриема сигналов в КВ диапазон е. М. "Связь", Х975, 232 с.56.1удсон Д. Статистика для физиков.М.11 Мир", Х967, 242 с.

52. Цымбал В.П. Теория информации и кодирование. Киев, "Вита школа", Х977, 288 с.

53. Черенкова Е.Л. Искажения телеграфных сигналов при передаче на коротких волнах, Связьиздат. 1955.

54. Шляпоберский В;И. Основы техники передачи дискретных сообщений, М,,"Связь", 1973, 480 с.

55. Бураковский А.З., Михайлов'В. Ф. Основные тенденции развития технических средств передачи дисодетной информации по КВ-радиокана-лам.Эксцресс-информация "Зарубежная техника связи",вып.Ц,М.,1977,

56. Каган Б.Д.,финк JI.M. Метод последовательного приема в целом для кодов, допускающих мажоритарное декодирование.-Электросвязь, 1967, J« I,с. 14-22.

57. Кадыров'У.С, »Сагалович Ю.Л. Сложность линейного декодера."Вопросы кибернетики", Л 43, Ташкент, 1970,

58. Статистйка ошибок при передаче цифровой информации. Под ред.Самойленко С.И.,М.,"Мир", Х966, 302 с.8Х.Смирнов Г.И. Передача инфоршции от независимых источников по синхронным системам связи.- Труды учебных институтов связи,Х970, вып.51, с.48-56.

59. В^апМи^ег- 1.1., GM^cui H. Siatisb'cai of wOipcM, Lilies .RCA foW, Ml, Trot. XXII, V3.

60. GlL C.R. Perjorhitmcz of Digital Pkase, ModuCalio» CcvnгпиплааЬ'ои , IRE T^s., CS-f, з-е (ose).

61. CJvdse. 0. /) comiimi oodün^ and modufalLon aproad jor- семь, и-nicMíoh ог-ег- c/ityer-üíw. oba+me&r IEEE Tmwq. Cok. 797b v. C0M-2¿/,Ñ$.

62. Ckaze- D. Jldass of cdjjOñtíiMs Sor- deccdihg (Ы codee шТк oLcumel MQus-emtrt ¿njomjation-JEBE 1?алтд. Ihf. ThecMj, 7Ш, Jan., V. 77"-//.

63. EhhOr Cor-rection lh a wc7¿0 Haseol cfah COmMUizicaiíon sysien?/

64. Chiv, R.T., Ciagto» l/.F., Boudre„„ Af, LóeteP.R.-TEEE Tws. WS.v.25