Организация помехоустойчивого кодирования в высокоскоростных телекоммуникационных системах
Диссертация
В главе также рассмотрены вопросы обеспечения точности и достоверности результатов моделирования. Показано, что для обеспечения погрешности оценивания вероятности ошибки в канале передачи данных с погрешностью 20% при надежности 0,95 требуется проводить моделирование до получения не менее 100 ошибок. При необходимости оценивания вероятности ошибки декодирования из-за группирования ошибок… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Исследование современных методов помехоустойчивого кодирования. Выбор направлений исследований
- 1. 1. Помехоустойчивые коды
- 1. 2. Основные характеристики методов коррекции ошибок
- 1. 3. Современные алгоритмы кодирования и декодирования помехоустойчивых кодов
- 1. 3. 1. Классические алгоритмы кодирования и декодирования
- 1. 3. 2. Турбо и турбоподобные коды и алгоритмы их декодирования
- 1. 3. 3. Многопороговые алгоритмы декодирования самоортогональных кодов
- 1. 4. Выводы
- Глава 2. Алгоритмы многопорогового декодирования. Разработка методики улучшения эффективности многопороговых декодеров
- 2. 1. Многопороговое декодирование блоковых самоортогональных кодов
- 2. 2. Оценка размножения ошибок в блоковых самоортогональных кодах
- 2. 3. Эффективность многопороговых декодеров в двоичных каналах
- 2. 4. Эффективность многопороговых декодеров в гауссовских каналах с многопозиционными системами модуляции
- 2. 4. 1. Применение МПД с многопозиционными системами сигналов
- 2. 4. 2. Эффективность МПД в каналах с многопозиционными системами сигналов при использовании жестких решений демодулятора
- 2. 4. 3. Эффективность МПД в каналах с многопозиционными системами сигналов при использовании мягких решений демодулятора
- 2. 4. 4. Методика улучшения эффективности МПД в каналах с многопозиционными системами сигналов
- 2. 5. Выводы
- Глава 3. Разработка каскадных схем кодирования на основе многопороговых декодеров
- 3. 1. Основные принципы построения каскадных схем, основанных на многопороговых декодерах
- 3. 2. Каскадирование многопорогового декодера с кодами Хэмминга
- 3. 2. 1. Описание каскадной схемы коррекции ошибок
- 3. 2. 2. Аналитическая оценка эффективности работы каскадной схемы коррекции ошибок
- 3. 2. 3. Экспериментальная оценка эффективности работы каскадной схемы коррекции ошибок
- 3. 3. Каскадирование двоичного многопорогового декодера с кодеком Витерби
- 3. 3. 1. Описание каскадной схемы коррекции ошибок
- 3. 3. 2. Аналитическая оценка эффективности работы каскадной схемы коррекции ошибок
- 3. 3. 3. Экспериментальная оценка эффективности работы каскадной схемы коррекции ошибок
- 3. 4. Каскадирование кодека Витерби с недвоичным многопороговым декодером
- 3. 4. 1. Описание каскадной схемы коррекции ошибок
- 3. 4. 2. Недвоичные многопороговые декодеры
- 3. 4. 3. Аналитическая оценка эффективности работы каскадной схемы коррекции ошибок
- 3. 4. 4. Экспериментальная оценка эффективности работы каскадной схемы коррекции ошибок
- 3. 5. Выводы
- Глава 4. Программные средства моделирования многопороговых декодеров и других алгоритмов коррекции ошибок
- 4. 1. Структура программных средств моделирования многопороговых декодеров и других алгоритмов коррекции ошибок
- 4. 2. Модуль имитации канала передачи данных
- 4. 2. 1. Модель канала передачи данных с аддитивным белым гауссовским шумом и двоичной фазовой модуляцией
- 4. 2. 2. Модель канала передачи данных с аддитивным белым гауссовским шумом и многопозиционной фазовой модуляцией
- 4. 2. 3. Модель канала передачи данных с аддитивным белым гауссовским шумом и квадратурной амплитудной модуляцией
- 4. 2. 4. Моделирование аддитивного белого гауссовского шума
- 4. 3. Модуль имитации работы устройств кодирования и декодирования
- 4. 3. 1. Модель кодека Хэмминга
- 4. 3. 2. Модель кодека Витерби
- 4. 3. 3. Модель кодека турбо кода
- 4. 3. 4. Модели кодеков, основанных на МПД
- 4. 4. Модуль управления параметрами эксперимента
- 4. 5. Выводы
Список литературы
- Andrews К., Berner J., Chen V. at all. Turbo-decoder implementation for the deep space network // IPN Progress Report 42−148. Feb. 15, 2002.
- Ardakani M. Efficient Analysis, Design and Decoding of Low-Density Parity-Check Codes // Ph.D. dissertation, University of Toronto, 2004.
- Berrou C., Glavieux A., Thitimajshima P. Near Shannon Limit Error-Correcting Coding and Decoding: Turbo Codes // Proc. of the Intern. Conf. on Commun (Geneva, Switzerland). 1993. May. P. 1064−1070.
- Cideciyan R., Elefitheriou E., and Rupf M. Concatenated Reed-Solomon/Convolutional Coding for Data Transmission in CDMA-Based Cellular Systems // IEEE Trans, on Commun., Oct. 1997. Vol. 45, No. 10. P. 1291−1303.
- European Telecommunications Standards Institute. Digital video broadcasting (DVB) — interaction channel for satellite distribution systems. ETSI EN 301 790 VI.2.2 (2000−12), 2000.
- Gallager R. Low-density parity-check codes // IRE Trans. Information Theoiy. January 1962. pp. 21−28.
- Hui Jin. Analisys and Desing of Turbo-Like Codes. Ph.D. dissertation. California, 2003.
- Jin H., Khandekar A., McEliece R. Irregular repeat-accumulate codes // Proc. 2nd Int. Symp. on Turbo Codes and Related Topics (Brest, France). 2000, Sept. pp. 1−8.
- Li J., Narayanan K.R., Georghiades C.N. Product accumulate codes: A class of capacity-approaching, low-complexity codes // submitted to IEEE Trans. Inform. Theoiy, 2001.
- Luby M. G., Mitzenmacher M., Shokrollahi M. A., Spielman D. A. Improved low-density parity-check codes using irregular graphs // IEEE Trans. Inform. Theory. Feb. 2001. V. 47. № 2. pp. 585−598.
- MacKay D. J. C., Neal R. M. Near Shannon limit performance of low density parity check codes // IEEE Electronics Letters. Aug. 1996. V. 32. № 18. pp. 1645−1646.
- Press Release, AHA announces Turbo Product Code Forward Error Correction Technology. 1998. Nov. 2.
- Rankin D., Gulliver A. Single Parity Check Product Codes // IEEE Trans, on Comm. Feb. 2000.
- Richardson Т., Shokrollahi M., Urbanke R. Design of capacity-approaching irregular low-density parity-check codes // IEEE Trans. Inform. Theory. Feb. 2001. V. 47. pp. 638−656.
- SACET. Generical Two Dimensional Block Turbo Code Decoder. Preliminary Product Specification. 15th March 2002.
- Seghers J. On the Free Distance of TURBO Codes and Related Product Codes // Final Report, Diploma Project SS 1995, Number 6613, Swiss Federal Institute of Technology Zurich, Switzerland, August 1995.
- Valenti M.C., Cheng S., Iyer Seshadri R. Turbo and LDPC codes for digital video broadcasting // Chapter 12 of Turbo Code Applications: A Journey from a Paper to Realization, Springer, 2005.
- Weiss Y., Freeman W. T. On the optimality of solutions of the max-product belief-propagation algorithm in arbitrary graphs // IEEE Trans. Inform. Theory. Feb. 2001. V. 47. № 2. pp. 736−744.
- Williams D. Turbo Product Code FEC Contribution // IEEE 802.16.1pc-00/35. 2000. June 19.
- Zolotarev V.V. The Multithreshold Decoder Performance in Gaussian Channels // Proc. 7th Intern. Symp. on Commun. Theory and Applications 7ISCTA'03 (St. Martin’s College, Ambleside, UK, 13−18 July). 2003. P. 18−22.
- Банкет B.JI., Дорофеев В. М. Цифровые методы в спутниковой связи. М.: Радио и связь, 1988. — 240 с.
- Банкет В.Л., Золотарев В. В. Эффективность многопозиционных систем модуляции и многопорогового декодирования // В сб.: ЕС Всесоюзная школа-семинар по вычислительным сетям". М.-Пушкино, 1984. Ч. 3.2.
- Берлекэмп Э.Р. Техника кодирования с исправлением ошибок // ТИИЭР. 1980. — Т. 68, № 5, — С. 24−58.
- Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки. -М.: Мир, 1986.
- Блох Э.Л., Зяблов В. В. Линейные каскадные коды. М.: Наука, 1982.
- Блох Э.Л., Зяблов В. В. Обобщенные каскадные коды. М.: Связь, 1976.
- Брауде-Золотарев Ю.М., Золотарев В. В. Пороговое декодирование в каналах с неравномерной энергетикой // В сб.: «VII Конференция по теории кодирования и передачи информации». Доклады, Ч. II, Теория помехоустойчивого кодирования. -М.: Вильнюс, 1978.
- Быков В.В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике. М.: Советское радио, 1971.
- Веб-сайт www.mtdbest.iki.rssi.ru.
- Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1964. — 576с.
- Вентцель Е.С., Овчаров Л. А. Прикладные задачи теории вероятностей. -М.: Радио и связь, 1983. 416 с.
- Витерби А. Границы ошибок для сверточных кодов и асимптотически оптимальный алгоритм декодирования // Некоторые вопросы теории кодирования. М.: Мир, 1970. С. 142−165.
- Витерби А.Д., Омура Дж.К. Принципы цифровой связи и кодирования. -М.: Радио и связь, 1982.
- Возенкрафт Дж., Рейффен Б. Последовательное декодирование.1963.
- Галлагер Р. Теория информации и надежная связь. М.: Советское радио, 1974.
- Гринченко Н.Н. Разработка каскадных схем кодирования на основе многопороговых декодеров // мат. Всероссийской научно-технической конференции НИТ-2006. Рязань: 2006.С. 73−74.
- Гринченко Н.Н., Золотарев В. В., Овечкин Г. В., Овечкин П. В. Многопороговое декодирование в каналах с многопозиционной модуляцией // Вестник РГРТУ. 2006 г. Вып. 19, С. 179−182.
- Гринченко Н.Н., Золотарёв В. В., Овечкин Г. В., Овечкин П. В. Применение многопорогового декодера в каналах со стираниями // Труды НТОРЭС им. А. С. Попова, 2006 г. С. 338−340.
- Гринченко Н.Н., Овечкин Г. В. Имитатор цифрового спутникового канала связи // мат. Всероссийского научно-практического семинара «Сети и системы связи». Рязань: РВВКУС, 2006. С. 168−170.
- Гринченко Н.Н., Овечкин Г. В. Перспективные методы коррекции ошибок для высокоскоростных спутниковых систем связи // Мат. 14-й Межд. науч.-техн. конф. «Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций». Рязань: РГРТА, 2005.
- Гринченко Н.Н., Овечкин Г. В. Помехоустойчивое кодирование для высокоскоростных спутниковых каналов связи // Цифровая обработка сигналов, 2006. № 4. С. 29−33.
- Гринченко Н.Н., Овечкин Г. В. Помехоустойчивое кодирование для цифровых систем связи // Известия ТРТУ, № 15(70), Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006. С. 5−10.
- Гринченко Н.Н., Овечкин Г. В., Овечкин П. В. Вопросы применения многопороговых декодеров в каналах связи со стираниями // Межвуз. сб. науч. тр. «Математическое и программное обеспечение вычислительных систем». Рязань, РГРТА, 2006. С. 47−50.
- Гринченко Н.Н., Овечкин Г. В., Овечкин П. В. Разработка каскадных схем кодирования на основе многопороговых декодеров // 8-я межд. конф. и выст. «Цифровая обработка сигналов и ее применение». М.: 2006. Том 1. С. 60−63.
- Гринченко Н.Н., Овечкин П. В. Свидетельство РОСПАТЕНТ № 2 005 611 304 о регистрации программы для ЭВМ «Имитационная модель многопорогового декодера помехоустойчивых кодов» (MultiDec) от 17.12.06.
- Зигангиров К.Ш. Процедуры последовательного кодирования. -М.: Связь, 1974.
- Золотарёв В.В. Алгоритмы многопорогового декодирования линейных кодов // Мобильные системы. -М.: 2005, № 12, с. 56−62.
- Золотарев В.В. Недвоичные многопороговые декодеры // Цифровая обработка сигналов. 2003. № 3. С. 10−12.
- Золотарев В.В. Параллельное кодирование в каналах СПД // Вопросы кибернетики. 1986. Вып. 120. С. 56−58.
- Золотарёв В.В. Субоптимальные алгоритмы многопорогового декодирования. Докторская диссертация. М, 1990.
- Золотарев В.В. Теория и алгоритмы многопорогового декодирования М.: Радио и связь, Горячая линия — Телеком, 2006. 232 с.
- Золотарёв В.В., Овечкин Г. В. Аппаратная реализация многопороговых декодеров // 7-я Межд. конф. и выст. «Цифровая обработка сигналов и ее применение». -М.: 2005, т.2, с.45154.
- Золотарев В.В., Овечкин Г. В. Использование многопорогового декодера в каскадных схемах // Вестник РГРТА. 2003. Вып. 11. С. 112−115.
- Золотарёв В.В., Овечкин Г. В. Многопороговые декодеры для каналов с предельно высоким уровнем шума // Телекоммуникации. М., 2005, № 9, с. 29−34.
- Золотарев В.В., Овечкин Г. В. Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмы. Справочник. М.: Горячая линия Телеком, 2004. 126 с.
- Золотарев В.В., Овечкин Г. В. Эффективные алгоритмы помехоустойчивого кодирования для цифровых систем связи // Электросвязь. 2003. № 9. С. 34−37.
- Зубарев Ю.Б., Золотарёв В. В. Многопороговые декодеры: перспективы аппаратной реализации. В сб.:"7-я Международная конференция «Цифровая обработка сигналов и её применение», 16−18 марта М., 2005. Вып. VII-1.C. 68−69.
- Зубарев Ю.Б., Золотарёв В. В., Овечкин Г. В., Строков В. В., Жуков С. Е. Многопороговые декодеры для высокоскоростных спутниковых каналов связи: новые перспективы // Электросвязь. -М.: 2005, № 2, с. 10−12.
- Зюко А. Г. Фалько А.И., Панфилов И. П., Банкет B.JL, Иващенко П. В. Помехоустойчивость и эффективность систем передачи информации. -М.: Радио и связь, 1985.
- Калиткин Н.Н. Численные методы. -М.: Наука, 1978. 512 с.
- Касами Т., Токура Н., Ивадари Е., Ипагаки Я. Теория кодирования.-М.: Мир, 1978.
- Кельтон В., Jloy А. Имитационное моделирование. Классика CS. 3-е изд. СПб.: Питер, Киев: Издательская группа BHV, 2004.
- Кларк Дж., Кейн Дж. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи / Пер. с англ. под ред. Б. С. Цыбакова М.: Радио и связь, 1987.-392 с.
- Колесник В.Д., Мирончиков Е. Т. Декодирование циклических кодов.-М.: Связь, 1968.
- Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 2-е изд. / Олифер В. Г., Олифер Н. А. СПб.: Питер, 2003.
- Котельников B.JI. Теория потенциальной помехоустойчивости. -M-JL: Госэнергоиздат, 1956.
- Месси Дж. Пороговое декодирование / Пер. с англ.- Под ред. Э. Л. Блоха. М.: Мир, 1966.208 с.
- Мешков А.В., Тихомиров Ю.В. Visual С++ и MFC. СПб.: БХВ-Петербург, 2003.
- Моделирование вычислительных систем / Альянах И. Н. Л.: Машиностроение, 1988.
- Морелос-Сарагоса Р. Искусство помехоустойчивого кодирования. Методы, алгоритмы, применение. М.: Техносфера, 2005.
- Нейфах А.Э. Сверточные коды для передачи дискретной информации. М.: Наука, 1979. — 222 с.
- Овечкин Г. В. Алгоритмы и процедуры многопорогового декодирования в телекоммуникационных системах. Кандидатская диссертация. -Рязань, 2002.
- Основы компьютерного моделирования систем / Артемкин Д. Е., Баринов В. В., Овечкин Г. В., Степнов И. М. // Под ред. А. Н. Пылькина. М., 2004.
- Питерсон У., Уэлдон Э. Коды, исправляющие ошибки / Пер. с англ.- под ред. Р. П. Добрушина и С. И. Самойленко. -М.: Мир, 1976.-594 с.
- Полляк Ю.Г. Вероятностное моделирование на ЭВМ. М.: Сов. радио, 1971.
- Полляк Ю.Г., Филимонов В. А. Статистическое моделирование средств связи. М.: Радио и связь, 1988.
- Прокис Дж. Цифровая связь /Пер с англ. под ред. Кловского Д. Д. -М.: Радио и связь, 2000. 797 с.
- Робинсон Дж. П. Размножение ошибок и прямое декодирование сверточных кодов // В сб. Некоторые вопросы теории кодирования. М.: Мир, 1970.
- Самойленко С.И., Давыдов А. А., Золотарев В. В., Третьякова Е. И. Вычислительные сети. М.: Наука, 1981. 277 с.
- Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. М. 2003.
- Советов Б.Я., Яковлев С. А. Моделирование систем: Учеб. для вузов. -М.: Высш. шк., 2001.
- Теория передачи сигналов: Учебник для вузов / Зюко А. Г., Клов-ский Д.Д., Назаров М. В., Финк JT.M.-М.: Связь, 1980.
- Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения М.: Мир, 1967. 498 с.
- Финк JT.M. Теория передачи дискретных сообщений. М.: Советское радио, 1970.
- Форни Д. Каскадные коды // Пер. с англ. под ред. Самойленко С. И. М.: Мир, 1970.208 с.