Методы построения и декодирования каскадных кодовых конструкций с улучшенными свойствами

Abstract

RU: Зубенко В.А. Методы построения и декодирования каскадных кодовых конструкций с улучшенными свойствами. – Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.12.02 – Телекоммуникационные системы и сети. – Украинская государственная академия железнодорожного транспорта, Харьков, 2013. Диссертационная работа посвящена повышению помехоустойчивости передачи дискретных сообщений в телекоммуникационных системах и сетях специального назначения, в т.ч. в системах управления и связи на транспорте. Для достижения этой цели в работе поставлено и решено актуальное научно-техническое задание, суть которого состоит в разработке новых методов построения и декодирования каскадных кодовых конструкций с улучшенными свойствами. В работе усовершенствован метод построения каскадных кодовых конструкций, который отличается от известных аналитическим описанием внутренней структуры и особенностей синтеза кодовых слов. Предложены алгебраические процедуры кодирования через преобразование элементов составных кодов с учетом мощности алфавита. Анализ методов мягкого декодирования каскадных кодовых конструкций указывает на необходимость снижения сложности их реализации и увеличения исправляющей способности кода. В диссертации предложена ускоренная процедура отбора проверочных уравнений с наиболее достоверными символами, которая позволила в процессе декодирования адаптивно учитывать достоверность принятых символов. В результате проведенных исследований усовершенствован метод мягкого декодирования и на его основе получен вычислительный алгоритм, позволяющий за конечное число шагов реализовать декодирование каскадных кодовых конструкций по критерию минимизации ошибочного приема кодовых символов. Разработанная имитационная модель канала передачи дискретных сообщений позволила осуществить итеративную процедуру статистического тестирования принимаемой кодовой последовательности, для эмпирической оценки вероятности ошибки на бит на выходе декодера при заданной границе доверительного интервала. Полученные в результате моделирования эмпирические зависимости вероятности ошибочного приема сигнала дискретных сообщений от соотношения «сигнал/шум» сходятся с известными результатами решения аналогичных задач и позволяют формулировать рекомендации по использованию их в каскадных кодовых конструкциях. Проведенные, с использованием разработанной имитационной модели, экспериментальные исследования эффективности каскадных кодовых конструкций показали, что практическое применение разработанного метода декодирования с итеративным обменом мягкими решениями позволяет обеспечить высокие показатели помехоустойчивости передачи дискретных сообщений. EN: Zubenko V.O. Methods of construction and decoding of cascade codes constructions with the improved properties. – Manuscript. Thesis for a Candidate of Technical Science Degree in specialty 05.12.02 – Telecommunication systems and network. – Ukrainian State Academy of Rail Transport, Kharkiv, 2013. The dissertation deals with the increase of interference immunity of the discrete messages passing in the telecommunications systems and networks of the special setting, as well as in the control and connection systems on transport. To achieve this purpose and solved the actual scientific and technical task was put. The task essence is to develop new methods of construction and decoding of cascade codes constructions with the improved properties. The development of mathematical apparatus of interference immunity estimation of discrete messages passing on the imitation design basic has got further development. The empiric dependences of probability of error reception of discrete messages signal to the correlation of «signal/noise» are received. They correlate with the known results of similar tasks and allow to formulate the recommendations on their use in cascade code constructions.