автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.02, диссертация на тему:Системы передачи данных с решающей обратной связью при совместном использовании разрядно-цифровых кодов и МВС

Министерство связи Украины Украинская государственная академия связи им.А.С.Попова

' л - На правах рукописи

1 ь.;

/ § нг'яп "' ; Ахмад Зенеддин

"'"' ' ""'"**' (Сирия)

УДК 621.391; 621.396

Системы передачи данных с решающей обратной связью при совместном использовании разрядно-цифровых кодов и МВС.

05.12.02-Телекоммуникационные системы и управление ими г ^ , I Т—

Оъ ■/п■ I :

Автореферат

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук

Одесса 1998

Работа выполнена в Украинской государственной академии связи им. A.C. Попова

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Захарченко В.Н.

Научный консультант

Официальные оппоненты -

кандидат технических наук, доцент Киреев И. А.

доктор технических наук, профессор института космических исследований Национальной академии наук Лучук A.M.

-кандидат технических наук, доцент Бритнер Л.П.

Ведущее предприятие:

Одесская государственная морская академия

Защита состоится «_ /У » 1998г.

в /О часов на заседании Специализированного совета К 41.816.02 Украинской государственной академии связи им. A.C. Попова по адре-су:270021, г. Одесса-21, ул. Кузнечная,1. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии Автореферат разослан « /сР » OS^ 1998г.

Учёный секретарь Специализированного совета кандидат технических наук доцент п

>tjctccc( ^ Г.Т. Фомина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы и состояние вопроса. Дальнейшее повышение технической вооружённости народного хозяйства возможно только на базе широкого внедрения автоматизированных систем управления (АСУ) и не только на уровне министерств, но и на всех низовых уровнях связи.

Интенсивное развитие вычислительных сетей требует больших капитальных затрат на средства обмена информацией между ЭВМ. Поэтому в первую очередь рассматривается возможность использования существующей сети общего пользования: телефонной, абонентского телеграфирования, ведомственных и производственных сетей. Удовлетворяя основным требованиям своих абонентов, указанные сети из-за низкого качества трактов не позволяют обеспечить требуемую для ЭВМ верность, что влияет на производительность транспортных протоколов, задержку пакетов..

Как показано в ряде работ, верность передачи дискретной информации, при работе по коммутируемым каналам и трактам сети общего пользования, не соответствует указанным требованиям, так как коммутируемый канал является нестационарным, коэффициент ошибки на бит в котором меняется в широких пределах от 10~2 до 10"4 в зависимости от типа оборудования, тогда как для нормальной работы АСУ значение Кта не должно превышать 10"6.

Таким образом, проблема повышения скорости передачи и, следовательно, эффективности использования каналов как на существующих, так и на строящихся сетях имеет важное народнохозяйственное значение.

Вопросам оптимизации алгоритмов передачи информации посвящены работы как отечественных, так и зарубежных учёных в области связи. Основными методами решения задачи повышения эффективности использования каналов и сетей являются: выбор сигналов, обеспечивающих максимальную скорость передачи в заданной полосе частот при минимальном времени доставки, сообщения, выбор методов кодирования и алгоритмов обработки сигналов. Их исследования позволили создать достаточно эффективные устройства защиты от ошибок (УЗО) для систем с кодовыми методами контроля ошибок для каналов с памятью и без памяти.

В частности, исследованию систем передачи данных с решающей обратной связью (РОС) посвящены работы С. Гомомбы, Дж. Возенкрафта и Н. Джекобса, У.Питерсона, Э.Уолдека, Н.Л. Добрушика, Н.В.Захарченко, В.О. Шварцмана, Г.Н. Емельянова и других специалистов. Общим для этих работ является использование обратной связи для исправления ошибок. Для обнаружения используются различные разрядно-цифровые коды (РЦК)- К недостаткам таких систем следует отнести необходимость формирования длинных сигнальных конструкций, что существенно снижает скорость передачи информации.

Работа длинными блоками при кодах, исправляющих ошибки, не позволяет эффективно использовать канал из-за большого удельного веса про-

верочных (избыточных) элементов. Положительный эффект можно получить, используя обратную связь, обеспечивающую информацию передатчику о качестве приёма кодового слова. В этом случае на интервалах хорошего состояния канала (более 98% общего состояния с вероятностью ошибки элемента Р3 < 10"ц...10'13) можно передать информацию с пониженной избыточностью, а интервалах плохого состояния (до 2% с Р3 = 0,5... 10"2) - с повышенной (за счёт повторения). Следовательно, на большем интервале времени в реальных каналах имеется большой запас по помехоустойчивости.

В реферируемой работе повышение пропускной способности канала достигается за счёт формирования специальных кодовых конструкций на интервале Т= т-г0 числа реализаций составных сигналов с базовым элементом Л < т0. В данных сигналах каждый значащий момент модуляции кодового слова может занимать несколько положений (позиций) на интервале исход-1

ного элемента тв = - , при этом расстояние между значащими моментами модуляции гс > та. В данной работе такие сигналы названы многопозиционными временными (МВС), а коды, построенные на их основе, -МВК. При таком кодировании строится таблица соответствий слов РЦК и сигнальных конструкций МВК.

Представляет интерес исследование эффективности совместного использования блочных разрядно-цифровых кодов и МВС, в частности, использования их в системах передачи данных с решающей обратной связью. Таким образом, вопросам исследования и построения различных систем передачи данных с РОС на базе РЦК и МВК и посвящена настоящая диссертационная работа.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является исследование и создание алгоритмов совместного использования существующих разрядно-цифровых кодов и многопозиционных сигналов при использовании их в системах с решающей обратной связью, определение оптимальных параметров используемых МВС, определение статистических характеристик систем для каналов с гауссовой помехой и с группированием ошибок.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решены следующие задачи:

в проведен анализ существующих систем и методов обработки сигналов

при использовании обратной связи; еэ проведена оценка вероятностных характеристик систем передачи данных с решающей обратной связью с учётом реальной статистики каналов и при использовании существующих алгоритмов для кодов, контролирующих ошибки;

@ проведены выбор и оптимизация параметров МВС и МВК при работе в системах с РОС;

и проведена оценка вероятностных характеристик системы с РОС при совместном использовании РЦК и МВС; в проведено моделирование многопозиционных сигналов и кодов; и проведено моделирование алгоритмов работы систем для сжатия времени

передачи при использовании МВК; шз разработаны алгоритмы систем с РОС для различных избыточных РЦК на базе МВС;

ш синтезированы системы с РОС и произведена их оценка.

Методы исследований. При решении поставленной задачи в диссертационной работе использованы: теория множеств, методы математической статистики, методы анализа и моделирования на ЭВМ, теория вероятностей и случайных процессов, элементы теории помехоустойчивого кодирования, а также теория многопозиционных кодов.

Научная новизна работы. В диссертационной работе получены следующие новые результаты:

и дана классификация и обобщены критерии оценки систем ПД низовых

уровней с учётом алгоритмов обратной связи; я приводятся результаты исследований эффективности использования различных РЦК с учётом реальной статистики ошибок в каналах связи; на предложены методы формирования сигнальных конструкций МВК; 1=1 предложен ряд алгоритмов сжатия времени передачи кодового слова при

использовании МВК; е разработаны алгоритмы кодирования и декодирования многопозиционных временных кодов;

из разработаны алгоритмы функционирования систем ПД с РОС при блочной защите сигналов МВК избыточными РЦК: арифметическими, матричными, циклическими; в приводятся результаты испытаний систем ПД с РОС при совместном использовании РЦК и МВК; та проведена оценка работы устройств синхронизации систем ПД на базе сигналов МВК.

Практическая ценность работы. Предложена методика и получены аналитические выражения по расчёту вероятностных характеристик систем ПД с РОС. Систематизирован статистический материал по исследованию параметров систем с обратной связью. Предложен алгоритм моделирования МВК с заданными параметрами сигналов. Разработанные алгоритмы систем на базе МВС доведены до практической программной реализации.

Результаты диссертационной работы позволяют повысить эффективность использования каналов низовых звеньев АСУ за счёт комбинированного метода защиты от ошибок на основе многопозиционных временных сигналов.

Реализация результатов работы. Полученные в работе результаты использованы при выполнении на кафедре передачи дискретных сообщений Украинской государственной академии связи им. A.C. Попова научной темы «Повышение эффективности использования каналов связи».

Достоверность полученных результатов в работе подтверждается результатами статистических измерений и испытаний систем передачи данных на реальных коммутируемых каналах городской телефонной сети.

Апробация работы. Основные теоретические и практические результаты диссертационной работы рассмотрены и обсуждены на научных конференциях УГАС им. A.C. Попова и семинарах кафедры передачи дискретных сообщений в 1995-1998гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано три работы.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованной литературы. Работа содержит 150 страниц, в том числе 138 страниц текста, 74 таблиц и рисунков, 12 страниц библиографии (95 наименований).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

в методика расчёта вероятностных характеристик систем ПД с РОС на базе МВС;

еэ анализ методов повышения верности передачи дискретной информации в

низовых звеньях АСУ при использовании РЦК; gsd аналитические выражения для расчёта параметров сигнальных конструкций МВС с учётом параметров каналов связи; в алгоритмы систем ПД с РОС при совместном использовании РЦК и МВК; is статистические параметры систем ПД с РОС при блочной защите сигнлов МВК.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проводимых исследований, раскрывается состояние вопроса, формулируется цель исследований, обосновывается целесообразность использования многопозиционных временных сигналов, приводится краткое содержание диссертации, основные научные и практические результаты.

В первой главе приводится классификация систем ПД по отдельным параметрам как односторонних, так и с обратной связью. Основное внимание уделено системам ПД с РОС при комбинированной обработке сигналов обратной связи.

Разработана методика расчёта вероятностных характеристик обратного канала и выработаны рекомендации по выбору параметров канала обратной

б

связи. Определение вероятностных характеристик канала обратной связи проводится в два этапа.

На первом этапе расчёта, исходя из требуемой верности и алгоритма работы системы ПД, определяются допустимые значения вероятностей сигналов обратной связи: вероятности перехода сигнала «запрос» из-за помех в сигнал «подтверждение» Рз->п и, наоборот, Рл->з-

На втором этапе расчёта выбираются параметры устройств обратного канала такими, чтобы Рз-+п и Рп->з оказывались меньше допустимых величин.

Расчёт характеристик обратного канала проводится с учётом двух видов помех «вспышек» - импульсные помехи и «перерывов» уровня сигнала, что характерно для коммутируемых трактов передачи. Определены временные и вероятностные параметры «вспышек» и перерывов, а также максимально допустимое время Ц распространения сигналов в канале обратной связи.

Рассмотрен вариант системы ПД с РОС с безадресным переспросом со специальным узкополосным каналом и проведена оценка влияния импульсных помех на узкополосные системы.

В качестве модели рассмотрен поток узких импульсов и пачек пуассо-новских импульсов, а в качестве линейной системы - одиночный контур. Результаты расчёта получены в виде аналитических выражений, удобных для вычислений, для случая нормализации узкополосного преобразования (огибающая распределена по Релею).

Вторая глава посвящена вероятностным характеристикам систем ПД с

РОС.

Используя методику расчёта характеристик обратного канала ,проводится оценка вероятности трансформации сигналов обратной связи для систем с фиксированным окном. При этом искажённый сигнал «запрос» представляет собой группу элементов из Б + () нулей, а неискажённый сигнал «подтверждения» представляет собой сигнал из Q нулей и 5 единиц.

Для расчёта вероятностей Рз->п (выпадения) и Рп->з (вставки) используются следующие выражения:

5+е

Р^П ~ ^ Р{я)Р{3^>П / д) ' 5 = АГ

РП->3 = У, /£,•)'

5, = 0

где:

Р(д) - вероятность того, что число символов, захваченных помехой, в сигнале «запрос» равно

Р^ - вероятность того, что на участке на приёме сигналу «переспрос» предшествует нулей;

Р(з->п/ч) - условная вероятность искажения "запроса" при условии, что д символов в нём охвачены помехой;

Р(п-*ъ / 5,) ~ условная вероятность искажения «подтверждения» при заданном Я,.

Для упрощения использования полученных результатов при проектировании систем ПД были рассчитаны зависимости РП->з и Рз->п от параметров 5 при к = 5 для типичного канала связи. Как следует из полученных данных Рп-*з" 0)05 и практически не зависит от 5, а Ръ_>п ~ 2,5 • Ю0'225

Для выбора параметров избыточных кодов, используемых в системах передачи при работе по каналам существующей сети телефонной связи, требуется знание статистики потока ошибок. В данной главе проводится анализ методов исследования и описания дискретных каналов связи. При этом на основе поэлементного ввода потока ошибок в ЭВМ проведен блочный анализ и рассчитаны основные вероятностные характеристики, к которым следует отнести: частость ошибок по битам Р0, частоту появления ошибочного блока Р (> 1, и) длины п, распределение частоты появления в блоке длины п заданной / кратности ошибок Р(г, п), г не более кратной ошибки Р(> г, и), а также коэффициент а, характеризующий степень группирования ошибок.

Приводятся результаты статистических исследований потока ошибок при передаче дискретной информации по коммутируемым телефонным каналам со скоростью 50-1200 Бод и расчёт основных вероятностных характеристик. Даются рекомендации по оптимальному использованию спектра коммутируемого телефонного канала. В качестве каналообразующей аппаратуры используются стандартные модемы рекомендаций МСЭ серии У.21 и У.22.

Приведенные исследования в работе позволяют сделать вывод о том, что основной причиной появления ошибок при работе по каналам городской телефонной сети являются дробления. Анализ статистического материала показывает, что канал 97-98% времени находится в хорошем состоянии Тх и 2-3% -в плохом Тц, и что значительная доля ошибок в таком канале возникает из-за импульсных помех и перерывов.

На основе реальной статистики каналов низового уровня проводится оценка эффективности использования избыточных РЦК. К таким следует отнести: с чётным числом единиц, с постоянным весом, Хемминга и циклические. В работе дана сравнительная оценка и расчёт параметров предлагаемых РЦК, а именно: кодовое расстояние й0, коэффициент избыточности Ки , помехоустойчивость кода , вероятности обнаружения (необнаружения) ошибок Р00 (Рно) и скорость передачи информации /?.

В заключении данной главы с целью определения и выбора эффективного метода защиты информации в системах ПД С РОС, при использований линейных корректирующих (и, к) кодов, были проведены исследования.

Если использовать код, исправляющий все ошибки кратности не ниже

и, то

РМ = £ Р{и п) = Р{> 1и + 1, п)

1и

РМ = £ л) - р(> 1, п) - Р(> 1ь + 1, и),

/=1

а если(и, к) код использовать только для обнаружения ошибки кратности, то

Рн°0{п) « 2к~пр(> /0 + 1, и) Ре° (л) « Р{> 1, л) - 2*""Р(> (и + 1, «),

где Р„0(п) и Рст (п) соответственно вероятности необнаружения и стирания блока информации длины п.

Эффективная скорость передачи Я в системах ПД с РОС определяется как избыточностью кода уК, так и числом повторений искажённых кодовых

слов, определяющим величину уц

* к 1

К = Г к ' Уп = - ■ —

МР„

1 +

■ ст(п)

1 ~~ ^L(n)

где к - число информационных элементов кода;

M - количество повторений. '

Приводятся результаты исследований (п, к) кодов в виде графиков зависимости

К = /[in р,;М И R0 = f[ln PH°o{n)l из которых можно сделать вывод, что при работе по каналам низкого качества можно получить R » 0,8 (при Рзад < 10"6 на блок), при этом длина кодового слова колеблется от 10 до 100. Используя позначную защиту информации (п » 8 - 10) в сочетании с оценкой качества принимаемого сигнала (детектора качества) можно значительно снизить потери эффективной скорости передачи ft.

Как показано в ряде работ (Л.П. Пуртова) эффективность применения (п, к) кода в режиме исправления заданной кратности ошибок t и пачек ошибок длиной Л = t оценивается коэффициентом повышения верности

„ = 1> ")

Р(> t + 1, и)'

Анализ проведенных исследований показал, в частности для телефонного канала (Р0= 3-10-4, а =0 ,613), что при работе блоками «<511 коэффициент повышения верности г\< 10. Применение рекуррентных кодов при

R< 0,5 не даёт существенного повышения достоверности при иисправлении ошибок rj я 2 .

Отсюда следует вывод, что при использовании коммутируемых каналов и трактов передачи (Р0= 10'2 - КГ4) необходимо отдать предпочтение режиму обнаружения ошибок, использовать системы ПД с обратной связью й использовать многопозиционные временные сигналы и построенные на их основе МВК, при этом практически, реализуя позначную защиту информации.

Третья глава работы посвящена эффективности совместного использования РЦК и МВК, вопросам формирования сигнальных конструкций МВС и расчёту вероятностных характеристик систем с РОС на базе МВК.

В многопозиционных временных сигналах информация о передаваемом символе заложена не в значениях двоичных цифр кодового числа (0, 1), а в местах нахождения значащих моментов модуляции (ЗММ) на интервале формирования сигнальных конструкций Т0= т0. тп, где m - разрядность РЦК.

В качестве исходного элемента МВС выбран временной интервал А, длительность которого в S раз меньше найквистового S = т0/Д, а расстояние между соседними ЗММ выбираем равное тс > та + кл где к - целое число. Кодовые слова полученного МВК представляют собой комбинации с элемент-ностью п = m-S. При этом можно построить N = 2mS реализаций. Однако разрешены только такие, у которых тс>т&

Общее число реализаций сигналов МВК при заданном числе ЗММ i

Nf = Ci,sJS ~ 1)

Определены зависимости длительности сигнальной конструкции Тс при заданной мощности Np и параметраS, из которых следует, что при S>2 для получения Np = 2m можно затратить время Тс< m-г &

Вероятность ошибочного приёма кодовой конструкции при этом определена как Рош

[\2а

где i —среднее число ЗММ в кодовом слове,

сг - среднеквадратичное отключение ЗМВ, - интервал вероятностей.

Оптимальное значение Aonm определяется величиной ст

Аовт = (3 - 5) а

Если использовать избыточный РЦК совместно с МВС, то поступают следующим образом: вначале реализуют РЦК, после этого группы элементов, представляющих части избыточного кодового слова, передаются с помощью МВК. На приёме полученные МВС декодируются в РЦК и проверяются на свойство кода.

Для увеличения обнаруживающей способности в качестве разрешённых МВС выбираются конструкции, удовлетворяющие определённым условиям.

Л,х1+Л2х2+... +А,рсп = 0 (то(1А0) Вероятность необнаруженной ошибки смещения ЗММ определяется коэффициентами Л,- и модулями А0, которые определяются кодовым расстоянием (1

4 = 1

4

-1

1

4_* = д. - к + Щ

А - А + ° 1 /2 /2

0 + 4

с1 — чётное

4 = 1 4-1 = </ - 1

4-4 — 4-*+1

й - 1 й - 1

- + -

4 = 4

1 - 1

— +

й

нечетное

2 2

Проведена оценка эффективности применения избыточных МВС для повышения обнаруживающей способности сигнальных конструкций, реализованных на интервале избыточных РЦК, рассмотренных во второй главе.

Проведенные расчёты эффективности совместного использования МВК и РЦК на интервалах избыточных кодов — с чётным числом единиц, Хеммин-га, отношением 3Л и циклических показывает, что реализация двойной проверки на приёме (первая на свойство МВК, вторая - свойства РЦК) существенно уменьшают вероятность необнаруженной ошибки. При расчётах учитывались только смещения ЗМВ при гауссовой помехе, а сигнальные конструкции МВК реализовывались на интервале избыточных кодов Т= (т + г) т^

Следовательно, применяя их в системах с РОС, нельзя увеличить скорость передачи. Дня увеличения скорости передачи необходимо реализовы-вать сигнальные конструкции на интервалах Тс <п-та

Для увеличения пропускной способности канала было проведено исследование использования МВК вместо РЦК, в частности, кода с постоянным весом.

В таблице 1 приведены значения числа реализации сигналов, удовлетворяющих условию ^ Дх, = 0(тос1 А0) на интервале Тс=7-т0для ¿ = 2,й? = 3

Таблица 1

с1\з 1 2,0 2,5 3,0

2 20 85 158 231

3 3 34 39 85

и

Для случая (I — 2 коэффициенты I, А0= 2, что соответствует защите на чётность по модулю 2.

Эффективная скорость передачи Я в системах с РОС определена как

Я = 1оё2 Кр 1

1 + М

1 - Pao

00

В таблице 2 приведены значения Ри0 и R для различных значений dvis.

d 2 3

S 2 2,5 2 2,5

МВК Рно 5-10"6 1,87-Ю"4 2,2-10"9 5,5-Ю"7

R 0,89 0,94 0,64 0,68

РЦК Рно 2,68-10'5

R 0,715

Приведенные расчёты показывают, что применение сигнальных конструкций МВС уменьшает вероятность необнаруженной ошибки и повышает эффективную скорость передачи.

Учитывая, что все ошибки возникают за счёт краевых искажений

Роа = 1 - [2р(Д / 2а)],

эффективная скорость передачи Я может быть представлена в виде т 1

R =

s ■ д(г- - ') + '' 1 + м(- , 1 Y - 1

[2р(Д / 2сг) J

где Тс - время, необходимое для реализации кода;

М- количество повторяемых блоков при переспросе.

В четвёртой главе приводятся результаты моделирования сигналов МВК, алгоритмы сжатия времени передачи, алгоритмы кодирования и декодирования алфавита сигналов МВК, а также алгоритмы работы систем ПД с РОС при совместном использовании ряда блочных РЦК, исследование которых приведено в третьей главе автореферата.

Методике построения моделей и расчёта параметров МВК посвящён ряд научно-исследовательских работ, проводимых на кафедре ПДС. В данной работе предлагаются алгоритмы и программы моделирования кодовых

конструкций простых и избыточных МВК, используя различные методы перебора.

Для сжатия информации источников сообщений предложены простые МВК для совместного использования с РЦК. С целью упрощения процессов кодирования и декодирования предлагается аналитический метод формирования таких сигналов, при этом местоположение ЗММ вычисляется по аналитическим выражениям. Составляющие (х/, х2...хк) которой N1 реализации находятся по правилу

^ х I = 2

7ГГ~Й Е П (л - и - Г + г + 1) ■ щ < 0.

V' V- г = 0 г-0

В канал связи передаётся кодовая комбинация МВК в виде смен полярностей ЗММ в моменты, определяемые координатами (х1х2...хк).

Процесс декодирования сводится к восстановлению числа ТЯ] по значениям (после регистрации) каждой х{ ЗМВ (х/, х'2...х{)

I ^ Х1 л-1 I • Л

= Е ТТГГТ» 2 П II - и - - г + * + +1

¿, = 1 V/" V г = 0 ( = 0 ^ у-ц

Используя полученные аналитические выражения, можно строить кодеки МВК для систем передачи данных. Предлагаются алгоритмы кодеков МВК с временным уплотнением и разделением источников информации.

Для реализации кодеков на МПС разработано несколько вариантов (алгоритмов) построения кодеков МВК: табличный, основанный на обращении к таблице - алфавиту сообщений; последовательное сравнение - с использованием аналитических выражений; использование таблиц биномиальных коэффициентов - таблиц Паскаля.

Предложены алгоритмы работы системы ПД с РОС при блочной защите сигналов МВК арифметическим кодом (контрольное суммирование), а также матричным кодом, строка итерации которого представляет код БИХ. Алгоритмы практически доведены до программной реализации систем на МПС,

С целью проверки эффективности использования предложенных алгоритмов были проведены испытания систем на реальных коммутируемых телефонным каналам. В таблице 3 представлены результаты измерений параметров системы с комбинированным методом защиты, при котором обнаружение ошибок происходит в два этапа: на первом происходит обнаружение ошибок в знаке МВК - Рст.зн, а на втором - защита блока длиной и5, методом контрольного суммирования Рст.бя, Рио.бл- Эффективная скорость передачи в целом для системы составила Л и 1,7. ____Таблица 3.

Рст.зн р -1- но.зн йзн Рст.бл Рно.бл

МО"2 МО"6 1,75 МО'6 МО'7 1,7

В таблице 4 приводятся результаты испытаний системы ПД с РОС при матричной защите информации сигналов МВК при работе по каналу с гауссовьм шумом.

Таблица 4

РЦК 2-Ю"2 3,2-10"3 4,6-Ю"4 1-Ю"4 Я А

БИХ 6,2-10'3 3,7-Ю"4 3,4-10'5 5-10"6 0,5 то

МВК-БЧХ 3,2-10"3 4,3-10"5 3-Ю"6 0,5-10'6 1,0 то/8

Анализ этой таблицы показывает, что для МВК на первом этапе имеет место размножение ошибок. Однако, при К = 1,0 ( без потерь) и

А = 12,5% (э = 8) можно обеспечить относительно высокого коэффициента повышения верности относительно простого РЦК, при исправлении на втором этапе ошибок БИХ кодом.

В этой же главе рассматриваются вопросы синхронизации и фазирования в системах ПД с МВК . Проведена оценка потерь скорости и верности передачи при вхождении в фазу приёмников, использующих старт-стопный метод коррекции.

В заключении сформулируем основные результаты реферируемой работы:

1. Разработана методика расчёта вероятностных характеристик обратного канала и выработаны рекомендации по выбору их параметров.

2. Получены результаты расчёта характеристик обратного при трансформации сигналов обратной связи.

3. Проведен анализ статистики реальных каналов связи низовых звеньев АСУ и определена эффективность использования избыточных РЦК.

4. Получены аналитические выражения между параметрами избыточных МВК и кодовым расстоянием.

5. Разработаны алгоритмы формирования сигнальных конструкций МВС для. отдельных блочных РЦК.

6. Получено аналитическое выражение для эффективной скорости передачи при совместном использовании МВК и РЦК.

7. Разработаны методика и алгоритмы сжатия времени передачи, кодирования и декодирования сигналов МВК.

8. Предложены алгоритмы работы систем ПД с РОС при блочной защите сигналов МВК арифметическим и матричным кодами.

9. Определены параметры систем ПД с РОС с комбинированным методом защиты информации на базе МВС.

По результатам проведенных исследований опубликованы работы:

1.3ахарченкоН.В., Зенеддин Ахмад, Иона Л.Г. и др. Расчёт эффективности совместного использования РЦК и МВС. Учебное пособие УГАС им. А.С,Попова.-Одесса, 1995.

2.Абу Самра Юсер, Зенеддин Ахмад, Юнее Абдула. Эффективность использования избыточных МВК вместо линейных РЦК. Сборник научных трудов УГАС им. А.С.Попова.-Одесса, 1994.

З.Захарченко Н.В., Рудый E.H., Зенеддин Ахмад. Исследование системы сжатия с почти мгновенным компандированием сигналов во временной области. Труды УНИИРТ, №4,1996.

АННОТАЦИЯ

АхмадЗенеддин (Сирия). Системы передачи данных с решающей обратной связью при совместном использовании разрядно-цифровых кодов и МВС.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.12.02. Телекоммуникационные системы и управление ими. Украинская государственная академия связи им. А.С.Попова.-Одесса, 1998.

Диссертационная работа посвящена анализу и синтезу систем передачи данных с решающей обратной связью при позначной защите сигналов многопозиционных временных кодов блочными помехоустойчивыми кодами. Дана теоретическая и практическая оценка эффективности совместного использования линейных разрядно-цифровых кодов и многопозиционных сигналов при работе по каналам низовых уровней автоматизированных систем управления. Получены аналитические выражения расчёта параметров систем и эффективной скорости передачи с учётом вида помех в каналах и параметров сигнальных конструкций многопозиционных временных кодов.

Ключевые слова: система передачи данных, обратная связь, линейные избыточные коды, сигнальные конструкции, многопозиционные временные коды, алгоритмы моделирования, программная реализация.

ANNOTATION

Ahmad Zeneddin (Jordan). Decision feedback date transmission systems with discharge digital codes and multipositional time signals (MTS) combined using.

Thesis being presented for Candidate of Technical Sciences degree, speciality 05.12.02. Telecommunication Systems and Management. The Ukrainian State Academy of Communications named after A.S.Popov.- Odessa, 1998.

The tesis is devoted to the analysis and synthesis of decision feedback data transmission systems with sign after sign signal security of multipositional time codes provided by means of block interference- free codes. Here is given theoretical and practical appreciation of line discharge digital codes and multipositional signals combined using while operating in lower level channels of Command and Control Systems.

Analythical expressions of system parameters computation and effective transmission speed have been obtained with regard for the type of interference in channels and signal constructions parameters of multipositional time codes.

Key words: data transmission systems, feedback; line excess codes; signal constructions; multipositional time codes; algorithm of modeling (simulation); software support.