МОДЕЛЮВАННЯ ТА АНАЛІЗ КОДЕРІВ ЗАВАДОСТІЙКИХ КАСКАДНИХ КОДІВ ДЛЯ ДИНАМІЧНИХ СИСТЕМ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-0023.2023.01.10Ключові слова:
завадостійкість, біт, код, кодова комбінація, каскадні коди, кодування, кодер, перевірка на парністьАнотація
Для різних каналів передачі інформації, що можуть використовуватись у локальних системах управління широкого спектру процесів, необхідні доступні, здатні до масштабування й не витратні методи передачі, що дозволяють передавати необхідну інформацію достовірно без помилок. Помилки, що трапляються у дискретних безперервних каналах зв’язку – це основна перепона для достовірної передачі даних. Основні причини виникнення помилок – загасання сигналу, шум та різні перешкоди. Як результат аналізу статистики помилок у дискретних каналах передачі даних, було зроблено висновок, що однократні та двократні помилки трапляються у абсолютній більшості випадків. Запропоновано боротись із помилками шляхом використання завадостійкого кодування. Серед завадостійких кодів виділені надлишкові блокові роздільні систематичні коди, до яких відноситься код Хеммінга. В основу моделі завадостійкого кодування запропоновано покласти використання систематичного коду Хеммінга з подальшим каскадним кодуванням шляхом додавання біту перевірки на парність. Використана модель надала можливість боротись з усіма найбільш ймовірними випадками виникнення помилок. Оскільки дана модель кодування повинна гнучко використовуватись в різних системах, необхідним критерієм моделі є її універсальність. Тому виконане тестування моделі на вибірці з кодовими комбінаціями різної кількості бітів. Метою даної статті є аналіз залежності часу виконання процедури кодування для кодерів різного рівня: окремого кодеру першого ступеню, а також кодеру першого ступеню з додаванням кодеру другого ступеню. Проведено експерименти з великою вибіркою, які були у подальшому проаналізовані та інтерпретовані. Оскільки модель у результаті експериментів виявила себе гнучкою, простою, стабільною та ефективною, а також процес боротьби із завадами шляхом використання каскадних кодів добре себе зарекомендував у світовій практиці, модель рекомендовано для використання у різних інформаційних управляючих системах. Наведена реалізація кодеру для завадостійкої передачі даних.
Посилання
Nikulina O. M., Severyn V. P., Sharov V. O. Rozrobka modeli zavadostiykoji peredachi danyh dlja informatsiynoji tekhnologiji optymizatsii upravlinnja dynamichnymy sistemamy [Development of a data transfer model for information technology optimization of dynamic systems control]. Vestnik Nats. tekhn. un-ta "KhPI": sb. nauch. tr. Temat. vyp.: Sistemnyy analiz, upravlenie i informatsionnye tekhnologii [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Thematic issue: System analysis, management and information technology]. Kharkiv, NTU "KhPI", Publ., 2022, no.2 (8), pp. 57–62.
Nikulina E. N., Severyn V. P., Kotsiuba N. V., Bubnov A. I. Modeluvannya teplovykh procesiv parogeneratora AES dlya informatsiynoji tekhnologiji optymizatsii upravlinnja [Modeling of thermal processes of NPP steam generator for information technology of control optimization]. Vestnik Nats. tekhn. un-ta "KhPI": sb. nauch. tr. Temat. vyp.: Sistemnyy analiz, upravlenie i informatsionnye tekhnologii [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Thematic issue: System analysis, management and information technology]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2021, no. 1 (5), pp. 56–61.
Nikulina E. N., Severyn V. P., Kotsiuba N. V. Rozrobka informatsiynoyi tekhnologii optymizatsii upravlinnya skladnymy dynamichnymy systemamy [Development of information technology for optimizing the control of complex dynamic systems]. Vestnik Nats. tekhn. un-ta "KhPI": sb. nauch. tr. Temat. vyp.: Sistemnyy analiz, upravlenie i informatsionnye tekhnologii [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Thematic issue: System analysis, management and information technology]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2020, no. 2 (4), pp. 63–69.
Zakharchenko N. V., Gorokhov S. M., Kochetkov A. V. Informatsijni parametry pozitsijnyh kodiv [Information parameters of positional codes]. Odesa, ONAS Publ., 2018. 212 p.
Eklund J. E., Arvidsson R. A multiple sampling, single A/D conversion technique for I/Q demodulation. IEEE Journal of Solid-State Circuits. 1996, vol. 31, iss. 12, pp. 1987–1994.
Blahut R. Theory and Practice of Error Control Codes. Addison-Wesley, 1983. 500 p.
Losev Yu. I., Shmatkov S. I. Osnovy teotiji peredachi informatsiji [Fundamentals of the theory of information transfer]. Kharkiv, KhNU named V. N. Karazina Publ., 2013. 290 p.
Yue Tang, Tian Mao, Bing Jiang Design and Experiment of Multi-resolution Composite Digital Array Antenna. Journal of Radars. 2016, vol. 5, iss. 3, p. 265–270.
Banket V. L., Ivashchenko P. V., Ishchenko M. O. Zavadostijke koduvannja v telekomunatsijnyh systemah [Interference-resistant coding in telecommunication systems]. Odesa, ONAZ named O. S. Popova Publ., 2011. 100 p.
Zhurakovsky Yu. P., Poltorak V. P. Teorija informatsiji ta koduvannja [Theory of information and coding]. Kyiv, Vyshcha shk. Publ., 2001. 255 p.
Kozhevnikov V. L., Kozhevnikov V. L. Teorija informatsiji ta koduvannja [Theory of information and coding]. Dnipropetrovsk, National Mining University Publ., 2011. 108 p.
Jones G. A., Jones J. M. Information and Coding Theory. London, Springer, 2000. 223 p.
Sharov V. O., Berdnikov A. G. Modeluvannja koruguvalnogo kaskadnogo kodu v kanalah peredachi danyh systemy upravlinnja [Simulation of the correcting cascade code in data transmission channels of the control system]. International scientific and technical conference "Computer simulation in scientific technologies" [Materials of the international scientific and technical conference "Computer modeling in knowledge-intensive technologies"]. Kharkiv, KhNU named V. N. Karazina Publ., 2021, pp. 298–302.
Yurong Guan, Zhihua Hu, Chen Chen, Xiaoming Zhu, An anti-noise transmission algorithm for 5G mobile data based on constellation selection and channel joint mapping. Alexandria Engineering Journal. 2021, vol. 60, iss. 3, pp. 3153–3160.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
